KR20200085306A - Holding device and manufacturing method of holding device - Google Patents

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KR20200085306A
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류노스케 사카마키
가츠야 다카오카
히로시 와타나베
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니뽄 도쿠슈 도교 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 급전 접속 부재의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체의 발열량의 편차를 억제한다.
(해결 수단) 유지 장치는, 질화알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹스 소결체에 의해 형성된 세라믹스 부재와, 세라믹스 부재의 내부에 배치된 금속제의 발열 저항체와, 발열 저항체와 접하는 도전성의 급전 접속 부재와, 급전 접속 부재와 전기적으로 접속된 도전성의 급전 단자를 구비하고, 세라믹스 부재의 표면 상에 대상물을 유지하는 장치이다. 급전 접속 부재의 표면 중, 발열 저항체와의 접촉면과 급전 단자와의 접속면을 제외한 표면의 적어도 일부는, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성된 코트층에 덮여 있다.(Task) The variation in the amount of heat generated by the heat generating resistor caused by the variation in the resistance value of the power supply connecting member is suppressed.
(Solution means) The holding device includes a ceramic member formed of a ceramic sintered body containing aluminum nitride as a main component, a metal heating resistor disposed inside the ceramic member, a conductive power feeding connecting member in contact with the heating resistor, and a feeding connecting member And an electrically conductive power supply terminal electrically connected to and holding the object on the surface of the ceramic member. Of the surfaces of the power supply connecting member, at least a part of the surface excluding the contact surface with the heat generating resistor and the connection surface with the power supply terminal is a coat formed of a nitride containing at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb. Covered in layers.

Description

유지 장치 및 유지 장치의 제조 방법Holding device and manufacturing method of holding device

본 명세서에 개시되는 기술은, 대상물을 유지하는 유지 장치에 관한 것이다.The technology disclosed in this specification relates to a holding device for holding an object.

대상물 (예를 들어, 반도체 웨이퍼) 을 유지하면서 소정의 온도 (예를 들어, 400 ∼ 800 ℃ 정도) 로 가열하는 가열 장치 (「서셉터」라고도 한다.) 가 알려져 있다. 가열 장치는, 예를 들어, 성막 장치 (CVD 성막 장치, 스퍼터링 성막 장치 등) 나 에칭 장치 (플라즈마 에칭 장치 등) 와 같은 반도체 제조 장치의 일부로서 사용된다.A heating device (also referred to as a "susceptor") for heating to a predetermined temperature (for example, about 400 to 800°C) while holding an object (for example, a semiconductor wafer) is known. The heating device is used as part of a semiconductor manufacturing device such as a film forming device (CVD film forming device, sputtering film forming device, etc.) or an etching device (plasma etching device, etc.).

일반적으로, 가열 장치는, 세라믹스 소결체에 의해 형성된 세라믹스 부재를 구비한다. 세라믹스 부재의 내부에는, 예를 들어 텅스텐 (W) 이나 몰리브덴 (Mo) 등의 금속제의 발열 저항체가 배치되어 있다. 또, 가열 장치는, 발열 저항체와 접하는 도전성의 급전 접속 부재와, 급전 접속 부재와 전기적으로 접속된 도전성의 급전 단자를 구비한다. 급전 단자 및 급전 접속 부재를 개재하여 발열 저항체에 전압이 인가되면, 발열 저항체가 발열하고, 세라믹스 부재의 표면 (이하, 「유지면」이라고 한다.) 상에 유지된 대상물이 가열된다.In general, the heating device includes a ceramic member formed by a ceramic sintered body. A heat generating resistor made of metal, such as tungsten (W) or molybdenum (Mo), is disposed inside the ceramic member. Further, the heating device includes a conductive power supply connecting member in contact with the heat generating resistor, and a conductive power supply terminal electrically connected to the power supply connecting member. When a voltage is applied to the heat generating resistor via the power feeding terminal and the power feeding connecting member, the heat generating resistor generates heat, and the object held on the surface of the ceramic member (hereinafter referred to as "holding surface") is heated.

가열 장치의 제조시에는, 내부에 발열 저항체의 재료가 배치된 세라믹스 부재의 재료의 성형체가 고온 (예를 들어, 1700 ℃ ∼ 1900 ℃ 정도) 에서 소성됨으로써, 치밀한 세라믹스 소결체에 의해 형성된 세라믹스 부재와, 세라믹스 부재의 내부에 배치된 발열 저항체가 제작된다. 이 소성시에, 노 내 분위기나 원료 유래의 불순물 (예를 들어, 탄소) 이, 치밀화하기 전의 세라믹스 부재의 재료의 성형체 중에 진입하여 발열 저항체와 반응함으로써, 발열 저항체의 표면에 변질층 (예를 들어, 탄화텅스텐층이나 탄화몰리브덴층) 이 형성되는 경우가 있다. 발열 저항체의 표면에 변질층이 형성되면, 발열 저항체의 저항치의 편차 (제품 내 및/또는 제품 간의 편차) 가 발생하고, 이로써 발열 저항체의 발열량의 편차가 발생하고, 세라믹스 부재의 유지면의 온도 (나아가서는, 유지면에 유지된 대상물의 온도) 의 편차가 발생할 우려가 있다. 종래, 세라믹스 부재의 상대 밀도나 소성 조건을 조정함으로써, 발열 저항체의 표면에 변질층이 형성되는 것을 억제하는 기술이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).At the time of manufacture of the heating device, a molded body of a material of a ceramic member in which a material of a heating resistor is disposed is fired at a high temperature (for example, about 1700°C to 1900°C), thereby forming a ceramic member formed by a dense ceramic sintered body, A heating resistor disposed inside the ceramic member is produced. At the time of firing, the atmosphere in the furnace or impurities derived from raw materials (for example, carbon) enter the molded body of the material of the ceramic member before densification and react with the heat generating resistor, thereby causing a deterioration layer (eg For example, a tungsten carbide layer or a molybdenum carbide layer) may be formed. When the deterioration layer is formed on the surface of the heating resistor, a deviation in resistance value of the heating resistor (variation in and/or between products) occurs, thereby causing a variation in the heating value of the heating resistor, and the temperature of the holding surface of the ceramic member ( Furthermore, there is a possibility that variations in the temperature of the object held on the holding surface) occur. Conventionally, a technique has been known to suppress the formation of a deterioration layer on the surface of the heat generating resistor by adjusting the relative density and firing conditions of the ceramic member (for example, see Patent Document 1).

일본 공개특허공보 2006-273586호Japanese Patent Publication No. 2006-273586

상기 종래의 기술은, 발열 저항체의 표면에 형성되는 변질층에만 주목하고 있다. 그러나, 본원 발명자는, 세라믹스 부재의 소성시에, 노 내 분위기나 원료 유래의 불순물이 급전 접속 부재와 반응함으로써, 급전 접속 부재의 표면에 변질층이 형성되는 경우가 있고, 변질층의 형성에서 기인하여, 급전 접속 부재와 발열 저항체 또는 급전 단자와의 사이의 접속 불량이나, 급전 접속 부재의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체의 발열량의 편차가 발생할 우려가 있다고 하는 과제를 새롭게 알아냈다.The conventional technique focuses only on the deterioration layer formed on the surface of the heat generating resistor. However, the inventors of the present application may cause a deterioration layer to be formed on the surface of the power supply connection member by causing the atmosphere in the furnace or impurities derived from raw materials to react with the power supply connection member during firing of the ceramic member, resulting from formation of the quality change layer Then, a new problem has been discovered that there is a possibility that the connection between the power supply connecting member and the heat generating resistor or the power supply terminal may be defective, or a deviation in the heat generation amount of the heat generating resistor resulting from the variation in the resistance value of the power supply connecting member.

또한, 이와 같은 과제는, 상기 서술한 구성의 가열 장치에 한정되지 않고, 세라믹스 소결체에 의해 형성된 세라믹스 부재와, 세라믹스 부재의 내부에 배치된 금속제의 발열 저항체와, 발열 저항체와 접하는 도전성의 급전 접속 부재와, 급전 접속 부재와 전기적으로 접속된 도전성의 급전 단자를 구비하고, 세라믹스 부재의 표면 상에 대상물을 유지하는 유지 장치 일반에 공통된 과제이다.Moreover, such a subject is not limited to the heating apparatus of the above-mentioned structure, The ceramic member formed by the ceramic sintered body, the metal heat generating resistor arrange|positioned inside the ceramic member, and the electrically conductive feeding connection member contacting the heat generating resistor And, it is a problem common to the holding apparatus in general that includes a conductive feeding terminal electrically connected to the feeding connecting member and holds the object on the surface of the ceramic member.

본 명세서에서는, 상기 서술한 과제를 해결하는 것이 가능한 기술을 개시한다.In this specification, a technique capable of solving the above-described problems is disclosed.

본 명세서에 개시되는 기술은, 예를 들어, 이하의 형태로서 실현하는 것이 가능하다.The technique disclosed in this specification can be implemented in the following forms, for example.

(1) 본 명세서에 개시되는 유지 장치는, 제 1 표면을 갖고, 질화알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹스 소결체에 의해 형성된 세라믹스 부재와, 상기 세라믹스 부재의 내부에 배치된 금속제의 발열 저항체와, 상기 발열 저항체와 접하는 도전성의 급전 접속 부재와, 상기 급전 접속 부재와 전기적으로 접속된 도전성의 급전 단자를 구비하고, 상기 세라믹스 부재의 상기 제 1 표면 상에 대상물을 유지하는 유지 장치에 있어서, 상기 급전 접속 부재의 표면 중, 상기 발열 저항체와의 접촉면과 상기 급전 단자와의 접속면을 제외한 표면의 적어도 일부가, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성된 제 2 코트층에 덮여 있다. 본 유지 장치에서는, 급전 접속 부재의 표면을 덮는 제 2 코트층의 존재에 의해, 세라믹스 부재의 소성시에, 급전 접속 부재가 불순물과 반응하여 급전 접속 부재의 표면에 변질층이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는, 급전 접속 부재와 발열 저항체 또는 급전 단자와의 사이의 접속 불량의 발생이나, 급전 접속 부재의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체의 발열량의 편차의 발생을 억제할 수 있고, 그 결과, 세라믹스 부재의 제 1 표면의 온도 (나아가서는, 제 1 표면에 유지된 대상물의 온도) 의 편차를 억제할 수 있다. 또, 제 2 코트층은, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성되어 있기 때문에, 고온 소성시에 내열성을 가짐과 함께, 질화알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹스 부재에 대한 원소 확산을 일으키기 어려운 것이다. 따라서, 본 유지 장치에 의하면, 제 2 코트층으로부터의 원소 확산에서 기인하는 세라믹스 부재의 특성 변화의 발생을 억제하면서, 내열성이 높은 제 2 코트층의 존재에 의해, 급전 접속 부재의 표면에 변질층이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는, 급전 접속 부재와 발열 저항체 또는 급전 단자와의 사이의 접속 불량의 발생을 억제할 수 있음과 함께, 급전 접속 부재의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체의 발열량의 편차를 억제할 수 있고, 그 결과, 세라믹스 부재의 제 1 표면의 온도 (나아가서는, 제 1 표면에 유지된 대상물의 온도) 의 편차를 억제할 수 있다.(1) The holding device disclosed in the present specification has a first surface, a ceramic member formed of a ceramic sintered body containing aluminum nitride as a main component, a metal heat generating resistor disposed inside the ceramic member, and the heat generating resistor A holding device for holding an object on the first surface of the ceramic member, comprising a conductive feeding connection member in contact with the conductive feeding terminal electrically connected to the feeding connecting member, wherein the feeding connecting member comprises: Among the surfaces, at least a part of the surface excluding the contact surface with the heating resistor and the connection surface with the power supply terminal is a second coat formed of a nitride containing at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb. Covered in layers. In the present holding device, the presence of the second coat layer covering the surface of the feed connection member suppresses the formation of a deterioration layer on the surface of the feed connection member by reacting with the impurities during firing of the ceramic member. Furthermore, it is possible to suppress the occurrence of a connection failure between the feeding connection member and the heat generating resistor or the feeding terminal, or the occurrence of variation in the heat generation amount of the heating resistor resulting from the variation in the resistance value of the feeding connecting member. As a result, it is possible to suppress variations in the temperature of the first surface of the ceramic member (and, moreover, the temperature of the object held on the first surface). In addition, since the second coat layer is formed of a nitride containing at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb, it has heat resistance during high-temperature firing and has aluminum nitride as its main component. It is difficult to cause element diffusion to the ceramic member. Therefore, according to the present holding device, the quality of the ceramic member due to diffusion of elements from the second coat layer is suppressed, while the presence of the second coat layer with high heat resistance allows the deterioration layer on the surface of the feeding connection member. It is possible to suppress the formation of this, and furthermore, it is possible to suppress the occurrence of a defective connection between the feed connecting member and the heat generating resistor or the feeding terminal, and also of the heat generating resistor resulting from the variation in the resistance value of the feeding connecting member. Variation in the amount of heat generation can be suppressed, and as a result, variation in the temperature of the first surface of the ceramic member (and, moreover, the temperature of the object held on the first surface) can be suppressed.

(2) 상기 유지 장치에 있어서, 상기 급전 접속 부재의 표면 중, 상기 발열 저항체와의 접촉면의 적어도 일부가, Ti 와 Zr 과 V 와 Cr 과 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성된 제 1 코트층에 덮여 있는 구성으로 해도 된다. 이와 같은 구성을 채용하면, 급전 접속 부재의 표면을 덮는 제 1 코트층의 존재에 의해, 세라믹스 부재의 소성시에, 급전 접속 부재가 불순물과 반응하여 급전 접속 부재의 표면에 변질층이 형성되는 것을 효과적으로 억제할 수 있고, 나아가서는, 급전 접속 부재와 발열 저항체 또는 급전 단자와의 사이의 접속 불량의 발생이나, 급전 접속 부재의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체의 발열량의 편차의 발생을 억제할 수 있고, 그 결과, 세라믹스 부재의 제 1 표면의 온도 (나아가서는, 제 1 표면에 유지된 대상물의 온도) 의 편차를 억제할 수 있다. 또, 제 1 코트층은, Ti 와 Zr 과 V 와 Cr 과 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성되어 있기 때문에, 고온 소성시에 내열성을 가짐과 함께, 질화알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹스 부재에 대한 원소 확산을 일으키기 어려운 것이고, 또한, 도전성을 갖기 때문에 급전 접속 부재와 발열 저항체 사이의 전기적 접속을 확보할 수 있는 것이다. 따라서, 본 유지 장치에 의하면, 제 1 코트층에 의해 급전 접속 부재와 발열 저항체 사이의 전기적 접속이 저해되는 것을 회피하면서, 또한, 제 1 코트층으로부터의 원소 확산에서 기인하는 세라믹스 부재의 특성 변화의 발생을 억제하면서, 내열성이 높은 제 1 코트층의 존재에 의해, 급전 접속 부재의 표면에 변질층이 형성되는 것을 효과적으로 억제할 수 있고, 나아가서는, 급전 접속 부재와 발열 저항체 또는 급전 단자와의 사이의 접속 불량의 발생을 억제할 수 있음과 함께, 급전 접속 부재의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체의 발열량의 편차를 억제할 수 있고, 그 결과, 세라믹스 부재의 제 1 표면의 온도 (나아가서는, 제 1 표면에 유지된 대상물의 온도) 의 편차를 억제할 수 있다.(2) In the above-mentioned holding device, at least a part of the surface of the feed connecting member, in contact with the heat generating resistor, is formed of a nitride containing at least one of Ti, Zr, V, Cr, Ta, and Nb. You may make it the structure covered by the 1st coat layer. When such a configuration is employed, the presence of the first coat layer covering the surface of the feed connection member prevents the feed connection member from reacting with impurities during firing of the ceramic member to form an altered layer on the surface of the feed connection member. It can be effectively suppressed, and furthermore, it is possible to suppress the occurrence of a connection failure between the feed connection member and the heat generating resistor or the power supply terminal, and the occurrence of a deviation in the heat generation amount of the heat generating resistor resulting from the variation in the resistance value of the feed connection member. As a result, it is possible to suppress variations in the temperature of the first surface of the ceramic member (and, moreover, the temperature of the object held on the first surface). In addition, since the first coat layer is formed of a nitride containing at least one of Ti, Zr, V, Cr, Ta, and Nb, it has heat resistance during high-temperature firing and has aluminum nitride as its main component. It is difficult to cause element diffusion to the ceramic member, and since it has conductivity, it is possible to ensure electrical connection between the power supply connecting member and the heat generating resistor. Therefore, according to this holding device, while avoiding that the electrical connection between the power supply connecting member and the heat generating resistor is inhibited by the first coat layer, the change in the properties of the ceramic member resulting from diffusion of elements from the first coat layer is also avoided. While suppressing the occurrence, the presence of the first coat layer having high heat resistance can effectively suppress the formation of a deterioration layer on the surface of the feed connection member, and furthermore, between the feed connection member and the heat generating resistor or the feed terminal. While it is possible to suppress the occurrence of the connection failure of the, the variation in the amount of heat generated by the heat generating resistor resulting from the variation in the resistance value of the power supply connecting member can be suppressed, and as a result, the temperature of the first surface of the ceramic member ( It is possible to suppress variations in the temperature) of the object held on the first surface.

(3) 상기 유지 장치에 있어서, 상기 제 1 코트층의 두께는, 0.3 ㎛ 이상, 60 ㎛ 이하인 구성으로 해도 된다. 이와 같은 구성을 채용하면, 제 1 코트층의 두께가 과도하게 얇지 않기 (0.3 ㎛ 이상이기) 때문에, 제 1 코트층의 존재에 의해, 급전 접속 부재의 표면에 변질층이 형성되는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다. 또, 이와 같은 구성을 채용하면, 제 1 코트층의 두께가 과도하게 두껍지는 않기 (60 ㎛ 이하이기) 때문에, 급전 접속 부재와 제 1 코트층 사이의 선팽창차에서 기인하여 제 1 코트층에 생기는 응력을 작게 할 수 있고, 그 응력에 의해 제 1 코트층에 크랙이 생겨 변질층의 형성을 억제할 수 없다고 하는 사태의 발생을 방지할 수 있다.(3) In the holding device, the thickness of the first coat layer may be 0.3 µm or more and 60 µm or less. When such a configuration is employed, since the thickness of the first coat layer is not excessively thin (0.3 µm or more), the presence of the first coat layer makes it more certain that the deterioration layer is formed on the surface of the power supply connecting member. Can be suppressed. In addition, when such a configuration is employed, the thickness of the first coat layer is not excessively thick (below 60 µm), so that the first coat layer occurs due to a linear expansion difference between the feeding connection member and the first coat layer. The stress can be reduced, and the occurrence of a situation in which cracks are formed in the first coat layer due to the stress and the formation of the deterioration layer cannot be suppressed can be prevented.

(4) 상기 유지 장치에 있어서, 상기 발열 저항체의 표면 중, 상기 급전 접속 부재와의 접촉면을 제외한 표면의 적어도 일부가, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성된 제 3 코트층에 덮여 있는 구성으로 해도 된다. 이와 같은 구성을 채용하면, 발열 저항체의 표면을 덮는 제 3 코트층의 존재에 의해, 세라믹스 부재의 소성시에, 발열 저항체가 불순물과 반응하여 발열 저항체의 표면에 변질층이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는, 발열 저항체의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체의 발열량의 편차의 발생을 억제할 수 있고, 그 결과, 세라믹스 부재의 제 1 표면의 온도 (나아가서는, 제 1 표면에 유지된 대상물의 온도) 의 편차를 억제할 수 있다. 또, 제 3 코트층은, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성되어 있기 때문에, 고온 소성시에 내열성을 가짐과 함께, 질화알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹스 부재에 대한 원소 확산을 일으키기 어려운 것이다. 따라서, 이와 같은 구성을 채용하면, 제 3 코트층으로부터의 원소 확산에서 기인하는 세라믹스 부재의 특성 변화의 발생을 억제하면서, 내열성이 높은 제 3 코트층의 존재에 의해, 발열 저항체의 표면에 변질층이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는, 발열 저항체의 저항치 (발열량) 의 편차를 억제할 수 있고, 그 결과, 세라믹스 부재의 제 1 표면의 온도 (나아가서는, 제 1 표면에 유지된 대상물의 온도) 의 편차를 억제할 수 있다.(4) In the above-mentioned holding device, at least a part of the surface of the heat generating resistor excluding the contact surface with the power supply connecting member contains at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb. You may make it the structure covered by the 3rd coat layer formed by. When such a configuration is employed, the presence of a third coat layer covering the surface of the heating resistor can suppress the formation of a deterioration layer on the surface of the heating resistor when the ceramic member is fired and reacts with impurities. In addition, it is possible to suppress the occurrence of variation in the amount of heat generated by the heat generating resistor resulting from the variation in the resistance value of the heat generating resistor, and as a result, the temperature of the first surface of the ceramic member (and, moreover, the object held on the first surface) Of temperature) can be suppressed. Moreover, since the third coat layer is formed of a nitride containing at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb, it has heat resistance during high-temperature firing, and is composed mainly of aluminum nitride. It is difficult to cause element diffusion to the ceramic member. Therefore, when such a configuration is employed, the quality of the ceramic member due to diffusion of elements from the third coat layer is suppressed, while the presence of the third coat layer with high heat resistance allows the deterioration layer on the surface of the heat generating resistor. This can be suppressed from being formed, and furthermore, it is possible to suppress variation in the resistance value (heat generation amount) of the heat generating resistor, and as a result, the temperature of the first surface of the ceramic member (and thus, the object retained on the first surface) Temperature) can be suppressed.

(5) 또, 본 명세서에 개시되는 유지 장치의 제조 방법은, 제 1 표면을 갖고, 질화알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹스 소결체에 의해 형성된 세라믹스 부재와, 상기 세라믹스 부재의 내부에 배치된 금속제의 발열 저항체와, 상기 발열 저항체와 접하는 도전성의 급전 접속 부재와, 상기 급전 접속 부재와 전기적으로 접속된 도전성의 급전 단자를 구비하고, 상기 세라믹스 부재의 상기 제 1 표면 상에 대상물을 유지하는 유지 장치의 제조 방법으로서, 상기 급전 접속 부재의 표면 중, 상기 발열 저항체와의 접촉면과 상기 급전 단자와의 접속면을 제외한 표면의 적어도 일부에, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물인 코트층을 형성하는 공정과, 상기 발열 저항체와 상기 코트층이 형성된 상기 급전 접속 부재가 내부에 배치된 상기 세라믹스 부재를 소성에 의해 제작하는 공정을 구비한다. 본 유지 장치의 제조 방법에서는, 급전 접속 부재의 표면을 덮는 코트층의 존재에 의해, 세라믹스 부재의 소성시에, 급전 접속 부재가 불순물과 반응하여 급전 접속 부재의 표면에 변질층이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는, 급전 접속 부재와 발열 저항체 또는 급전 단자와의 사이의 접속 불량의 발생이나, 급전 접속 부재의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체의 발열량의 편차의 발생을 억제할 수 있고, 그 결과, 세라믹스 부재의 제 1 표면의 온도 (나아가서는, 제 1 표면에 유지된 대상물의 온도) 의 편차를 억제할 수 있다. 또, 코트층은, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성되어 있기 때문에, 고온 소성시에 내열성을 가짐과 함께, 질화알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹스 부재에 대한 원소 확산을 일으키기 어려운 것이다. 따라서, 본 유지 장치의 제조 방법에 의하면, 코트층으로부터의 원소 확산에서 기인하는 세라믹스 부재의 특성 변화의 발생을 억제하면서, 내열성이 높은 코트층의 존재에 의해, 급전 접속 부재의 표면에 변질층이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는, 급전 접속 부재와 발열 저항체 또는 급전 단자와의 사이의 접속 불량의 발생을 억제할 수 있음과 함께, 급전 접속 부재의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체의 발열량의 편차를 억제할 수 있고, 그 결과, 세라믹스 부재의 제 1 표면의 온도 (나아가서는, 제 1 표면에 유지된 대상물의 온도) 의 편차를 억제할 수 있다.(5) In addition, the manufacturing method of the holding device disclosed in the present specification has a first surface, a ceramic member formed of a ceramic sintered body containing aluminum nitride as a main component, and a metal heating resistor disposed inside the ceramic member And a conductive feed connecting member in contact with the heat generating resistor, and a conductive feed terminal electrically connected to the feed connecting member, and a method of manufacturing a holding device for holding an object on the first surface of the ceramic member. As at least one of Al and Ti, Zr, V, Ta, and Nb is contained in at least a part of the surface of the power supply connecting member, excluding the contact surface with the heat generating resistor and the connection surface with the power supply terminal, It includes a process of forming a coating layer which is a nitride, and a process of producing the ceramic member in which the heat-feeding resistor and the feeding connection member on which the coating layer is formed are disposed, by firing. In the manufacturing method of the holding device, the presence of a coat layer covering the surface of the feed connection member suppresses the formation of a deterioration layer on the surface of the feed connection member by reacting with the impurities during firing of the ceramic member. It is possible to further suppress the occurrence of a connection failure between the feeding connection member and the heating resistor or the feeding terminal, or the occurrence of variation in the heat generation amount of the heating resistor resulting from the variation in the resistance value of the feeding connecting member, As a result, variation in the temperature of the first surface of the ceramic member (and, moreover, the temperature of the object held on the first surface) can be suppressed. Further, since the coat layer is formed of a nitride containing at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb, it has heat resistance during high-temperature firing, and a ceramic member containing aluminum nitride as a main component. It is difficult to cause elemental diffusion to. Therefore, according to the manufacturing method of the holding device, the quality of the ceramic member caused by diffusion of elements from the coat layer is suppressed, while the presence of the coat layer with high heat resistance prevents the deterioration layer from appearing on the surface of the feeding connection member. Formation can be suppressed, and furthermore, the occurrence of a connection failure between the feeding connection member and the heating resistor or the feeding terminal can be suppressed, and the amount of heat generated by the heating resistor resulting from the variation in the resistance value of the feeding connecting member Deviation can be suppressed, and as a result, variation in the temperature of the first surface of the ceramic member (and, moreover, the temperature of the object held on the first surface) can be suppressed.

또한, 본 명세서에 개시되는 기술은, 여러 가지의 형태로 실현하는 것이 가능하고, 예를 들어, 유지 장치, 가열 장치, 반도체 제조 장치용 부품, 그것들의 제조 방법 등의 형태로 실현하는 것이 가능하다.In addition, the technique disclosed in this specification can be realized in various forms, and can be implemented in the form of, for example, a holding device, a heating device, a component for a semiconductor manufacturing device, and a manufacturing method thereof. .

도 1 은, 본 실시형태에 있어서의 가열 장치 (100) 의 외관 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 본 실시형태에 있어서의 가열 장치 (100) 의 XZ 단면 구성을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 3 은, 도 2 의 X1 부에 있어서의 가열 장치 (100) 의 XZ 단면 구성을 확대하여 나타내는 설명도이다.
도 4 는, 본 실시형태의 가열 장치 (100) 의 제조 방법의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 5 는, 성능 평가 결과를 나타내는 설명도이다.
도 6 은, 성능 평가 결과를 나타내는 설명도이다.1 is a perspective view schematically showing an external configuration of a heating device 100 according to the present embodiment.
2 is an explanatory diagram schematically showing an XZ cross-sectional configuration of the heating device 100 according to the present embodiment.
3 is an explanatory diagram showing an enlarged XZ cross-sectional configuration of the heating device 100 in the X1 portion of FIG. 2.
4 is a flowchart showing an example of a method of manufacturing the heating device 100 according to the present embodiment.
5 is an explanatory diagram showing the performance evaluation results.
It is explanatory drawing which shows the performance evaluation result.

A. 실시형태 : A. Embodiment:

A-1. 가열 장치 (100) 의 구성 : A-1. The composition of the heating device 100:

도 1 은, 본 실시형태에 있어서의 가열 장치 (100) 의 외관 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2 는, 본 실시형태에 있어서의 가열 장치 (100) 의 XZ 단면 구성을 개략적으로 나타내는 설명도이고, 도 3 은, 도 2 의 X1 부에 있어서의 가열 장치 (100) 의 XZ 단면 구성을 확대하여 나타내는 설명도이다. 각 도면에는, 방향을 특정하기 위한 서로 직교하는 XYZ 축이 도시되어 있다. 본 명세서에서는, 편의적으로, Z 축 정방향을 상방향이라고 하고, Z 축 부방향을 하방향이라고 하는 것으로 하지만, 가열 장치 (100) 는 실제로는 그러한 방향과는 상이한 방향으로 설치되어도 된다.1 is a perspective view schematically showing the external configuration of the heating device 100 in the present embodiment, and FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an XZ cross-sectional configuration of the heating device 100 in this embodiment 3 is an explanatory diagram showing an enlarged XZ cross-sectional configuration of the heating device 100 in the X1 section in FIG. 2. In each figure, XYZ axes orthogonal to each other for specifying a direction are shown. In this specification, for convenience, the positive Z-axis direction is referred to as an upward direction, and the negative Z-axis direction is referred to as a downward direction, but the heating device 100 may be actually provided in a direction different from that direction.

가열 장치 (100) 는, 대상물 (예를 들어, 반도체 웨이퍼 (W)) 을 유지하면서 소정의 온도 (예를 들어, 400 ∼ 800 ℃ 정도) 로 가열하는 장치이고, 서셉터라고도 한다. 가열 장치 (100) 는, 예를 들어, 성막 장치 (CVD 성막 장치, 스퍼터링 성막 장치 등) 나 에칭 장치 (플라즈마 에칭 장치 등) 와 같은 반도체 제조 장치를 구성하는 반도체 제조 장치용 부품으로서 사용된다. 가열 장치 (100) 는, 특허 청구의 범위에 있어서의 유지 장치에 상당한다.The heating device 100 is a device that heats to a predetermined temperature (for example, about 400 to 800°C) while holding an object (for example, a semiconductor wafer W), and is also called a susceptor. The heating device 100 is used, for example, as a component for a semiconductor manufacturing device constituting a semiconductor manufacturing device such as a film forming device (CVD film forming device, sputtering film forming device, etc.) or an etching device (such as a plasma etching device). The heating device 100 corresponds to the holding device in the claims.

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 가열 장치 (100) 는, 유지 부재 (10) 와 지지 부재 (20) 를 구비한다.1 and 2, the heating device 100 includes a holding member 10 and a supporting member 20.

유지 부재 (10) 는, Z 축 방향 (상하 방향) 에 대략 직교하는 하나의 표면 (이하, 「유지면」이라고 한다.) (S1) 과, 유지면 (S1) 과는 반대측의 표면 (이하, 「이면」이라고 한다.) (S2) 을 갖는 대략 원판상의 부재이다. 유지 부재 (10) 는, 질화알루미늄 (AlN) 을 주성분으로 하는 세라믹스 소결체에 의해 형성되어 있다. 또한, 본 명세서에서는, 주성분이란, 함유 비율 (중량 비율) 이 가장 많은 성분을 의미한다. 유지 부재 (10) 의 직경은, 예를 들어 100 ㎜ 이상, 500 ㎜ 이하 정도이고, 유지 부재 (10) 의 두께 (Z 축 방향에 있어서의 치수) 는, 예를 들어 3 ㎜ 이상, 30 ㎜ 이하 정도이다. 유지 부재 (10) 는, 특허 청구의 범위에 있어서의 세라믹스 부재에 상당하고, 유지면 (S1) 은, 특허 청구의 범위에 있어서의 제 1 표면에 상당한다.The holding member 10 is one surface substantially orthogonal to the Z-axis direction (up and down direction) (hereinafter referred to as "holding surface") (S1) and the surface opposite to the holding surface S1 (hereinafter, It is called "back side.") It is a substantially disc-shaped member having (S2). The holding member 10 is formed of a ceramic sintered body containing aluminum nitride (AlN) as a main component. In addition, in this specification, a main component means the component with the largest content ratio (weight ratio). The diameter of the holding member 10 is, for example, about 100 mm or more and about 500 mm or less, and the thickness (dimension in the Z-axis direction) of the holding member 10 is, for example, 3 mm or more and 30 mm or less. Degree. The holding member 10 corresponds to the ceramic member in the claims, and the holding surface S1 corresponds to the first surface in the claims.

도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 유지 부재 (10) 의 이면 (S2) 에는, 후술하는 1 쌍의 단자 부재 (70) 나 1 쌍의 수전 전극 (53) 에 대응하는 1 쌍의 오목부 (12) 가 형성되어 있다. 각 오목부 (12) 의 Z 축 방향에 직교하는 단면 (XY 단면) 의 형상은, 예를 들어 대략 원형이다.2 and 3, on the back surface S2 of the holding member 10, a pair of recesses corresponding to a pair of terminal members 70 and a pair of receiving electrodes 53 to be described later ( 12) is formed. The shape of the cross section (XY cross section) orthogonal to the Z-axis direction of each recess 12 is, for example, approximately circular.

지지 부재 (20) 는, Z 축 방향으로 연장되는 대략 원관상 (圓管狀) 의 부재이다. 지지 부재 (20) 는, 예를 들어 질화알루미늄이나 알루미나 (Al2O3) 를 주성분으로 하는 세라믹스 소결체에 의해 형성되어 있다. 지지 부재 (20) 의 외경은, 예를 들어 30 ㎜ 이상, 90 ㎜ 이하 정도이고, 지지 부재 (20) 의 높이 (Z 축 방향에 있어서의 치수) 는, 예를 들어 100 ㎜ 이상, 300 ㎜ 이하 정도이다.The support member 20 is a substantially cylindrical member extending in the Z-axis direction. The support member 20 is formed of, for example, a ceramic sintered body composed mainly of aluminum nitride or alumina (Al 2 O 3 ). The outer diameter of the support member 20 is, for example, about 30 mm or more and about 90 mm or less, and the height (dimension in the Z-axis direction) of the support member 20 is, for example, 100 mm or more and 300 mm or less. Degree.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 지지 부재 (20) 에는, 지지 부재 (20) 의 상면 (S3) 으로부터 하면 (S4) 까지 Z 축 방향으로 연장되는 관통공 (22) 이 형성되어 있다. 관통공 (22) 의 Z 축 방향에 직교하는 단면 (XY 단면) 의 형상은, 예를 들어 대략 원형이다. 관통공 (22) 의 내경은, 예를 들어 10 ㎜ 이상, 70 ㎜ 이하 정도이다.As shown in FIG. 2, the through-hole 22 extending in the Z-axis direction is formed from the upper surface S3 of the support member 20 to the lower surface S4 of the support member 20. The shape of the cross section (XY cross section) orthogonal to the Z axis direction of the through hole 22 is, for example, approximately circular. The inner diameter of the through hole 22 is, for example, about 10 mm or more and about 70 mm or less.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 유지 부재 (10) 와 지지 부재 (20) 는, 유지 부재 (10) 의 이면 (S2) 과 지지 부재 (20) 의 상면 (S3) 이 Z 축 방향으로 서로 대향하도록, 또한, 유지 부재 (10) 와 지지 부재 (20) 가 서로 대략 동축이 되도록 배치되어 있고, 공지된 접합 재료에 의해 형성된 접합부 (30) 를 개재하여 서로 접합되어 있다.As shown in FIG. 2, the holding member 10 and the supporting member 20 are such that the rear surface S2 of the holding member 10 and the upper surface S3 of the supporting member 20 face each other in the Z-axis direction, In addition, the holding member 10 and the supporting member 20 are arranged so as to be substantially coaxial with each other, and are joined to each other via a bonding portion 30 formed of a known bonding material.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 유지 부재 (10) 의 내부에는, 유지 부재 (10) 를 가열하는 히터로서의 발열 저항체 (50) 가 배치되어 있다. 발열 저항체 (50) 는, 예를 들어, Z 축 방향에서 보아 대략 나선상으로 연장되는 패턴을 구성하고 있다. 발열 저항체 (50) 는, 예를 들어, 텅스텐 (W) 이나 몰리브덴 (Mo) 등의 금속에 의해 형성되어 있다. Z 축 방향에서 본 발열 저항체 (50) 의 전체의 직경은, 예를 들어 70 ㎜ 이상, 450 ㎜ 이하 정도이고, Z 축 방향에서 본 발열 저항체 (50) 의 선폭은, 예를 들어 0.1 ㎜ 이상, 10 ㎜ 이하 정도이고, 발열 저항체 (50) 의 두께 (Z 축 방향에 있어서의 크기) 는, 예를 들어 0.1 ㎜ 이상, 3 ㎜ 이하 정도이다.2, inside the holding member 10, the heat generating resistor 50 as a heater which heats the holding member 10 is arrange|positioned. The heat generating resistor 50 constitutes, for example, a pattern extending substantially in a spiral shape when viewed in the Z-axis direction. The heat generating resistor 50 is formed of a metal such as tungsten (W) or molybdenum (Mo), for example. The overall diameter of the heat generating resistor 50 viewed in the Z axis direction is, for example, about 70 mm or more and 450 mm or less, and the line width of the heat generating resistor 50 viewed in the Z axis direction is, for example, 0.1 mm or more, It is about 10 mm or less, and the thickness of the heat generating resistor 50 (size in the Z-axis direction) is, for example, about 0.1 mm or more and about 3 mm or less.

또, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 유지 부재 (10) 에는, 1 쌍의 수전 전극 (53) 이 배치되어 있다. 각 수전 전극 (53) 은, 예를 들어, Z 축 방향에서 보아 대략 원형의 판상 부재이다. 각 수전 전극 (53) 은, 예를 들어, 텅스텐이나 몰리브덴 등의 도전성 재료에 의해 형성되어 있다. 수전 전극 (53) 의 두께는, 예를 들어 0.1 ㎜ 이상, 5 ㎜ 이하 정도이다. 본 실시형태에 있어서, 수전 전극 (53) 은, 특허 청구의 범위에 있어서의 급전 접속 부재에 상당한다.In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, a pair of power receiving electrodes 53 is disposed on the holding member 10. Each power receiving electrode 53 is, for example, a substantially circular plate-shaped member when viewed in the Z-axis direction. Each of the power receiving electrodes 53 is formed of, for example, a conductive material such as tungsten or molybdenum. The thickness of the power receiving electrode 53 is, for example, about 0.1 mm or more and about 5 mm or less. In the present embodiment, the power receiving electrode 53 corresponds to the power feeding connecting member in the claims.

1 쌍의 수전 전극 (53) 중의 일방은, 유지 부재 (10) 의 이면 (S2) 에 형성된 1 쌍의 오목부 (12) 중의 일방의 바닥면에 노출되어 있으며, 또한, 상면 (S6) 이, 대략 나선상 패턴을 구성하는 발열 저항체 (50) 의 일단 부근의 하면 (S5) 에 접함으로써 발열 저항체 (50) 와 전기적으로 접속되어 있다. 또, 1 쌍의 수전 전극 (53) 중의 타방은, 유지 부재 (10) 의 이면 (S2) 에 형성된 1 쌍의 오목부 (12) 중의 타방의 바닥면에 노출되어 있으며, 또한, 상면 (S6) 이, 발열 저항체 (50) 의 타단 부근의 하면 (S5) 에 접함으로써 발열 저항체 (50) 와 전기적으로 접속되어 있다.One of the pair of receiving electrodes 53 is exposed to the bottom surface of one of the pair of recesses 12 formed on the back surface S2 of the holding member 10, and the upper surface S6 is also The heat generating resistor 50 is electrically connected to the bottom surface S5 near one end of the heat generating resistor 50 constituting a substantially spiral pattern. Moreover, the other of the pair of power receiving electrodes 53 is exposed to the other bottom surface of the pair of concave portions 12 formed on the back surface S2 of the holding member 10, and the upper surface S6 The heat generating resistor 50 is electrically connected to the bottom surface S5 near the other end of the heat generating resistor 50.

또, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 지지 부재 (20) 에 형성된 관통공 (22) 내에는, 1 쌍의 단자 부재 (70) 가 수용되어 있다. 각 단자 부재 (70) 는, 예를 들어 대략 원기둥상의 부재이다. 각 단자 부재 (70) 는, 예를 들어, 니켈이나 티탄 등의 도전성 재료에 의해 형성되어 있다. 단자 부재 (70) 의 직경은, 예를 들어 3 ㎜ 이상, 8 ㎜ 이하 정도이다. 본 실시형태에 있어서, 단자 부재 (70) 는, 특허 청구의 범위에 있어서의 급전 단자에 상당한다.Moreover, as shown in FIGS. 2 and 3, a pair of terminal members 70 is accommodated in the through hole 22 formed in the support member 20. Each terminal member 70 is, for example, a substantially cylindrical member. Each terminal member 70 is formed of, for example, a conductive material such as nickel or titanium. The diameter of the terminal member 70 is, for example, about 3 mm or more and about 8 mm or less. In the present embodiment, the terminal member 70 corresponds to a power supply terminal in the claims.

1 쌍의 단자 부재 (70) 중의 일방에 있어서의 상단 부분은, 유지 부재 (10) 의 이면 (S2) 에 형성된 1 쌍의 오목부 (12) 중의 일방에 수용되어 있고, 그 오목부 (12) 의 바닥면에 노출된 수전 전극 (53) 과, 납땜부 (56) 에 의해 접합되어 있다. 또, 1 쌍의 단자 부재 (70) 중의 타방에 있어서의 상단 부분은, 유지 부재 (10) 의 이면 (S2) 에 형성된 1 쌍의 오목부 (12) 중의 타방에 수용되어 있고, 그 오목부 (12) 의 바닥면에 노출된 수전 전극 (53) 과, 납땜부 (56) 에 의해 접합되어 있다. 각 납땜부 (56) 는, 예를 들어, Ni 합금 (Ni-Cr 계 합금 등), Au 합금 (Au-Ni 계 합금 등), 순 Au 와 같은 금속 납재를 사용하여 형성되어 있다. 각 단자 부재 (70) 는, 납땜부 (56) 를 개재하여 수전 전극 (53) 과 전기적으로 접속되어 있다.The upper end portion in one of the pair of terminal members 70 is accommodated in one of the pair of concave portions 12 formed on the back surface S2 of the holding member 10, and the concave portion 12 It is joined by the receiving electrode 53 exposed on the bottom surface of the, and the soldering portion 56. Moreover, the upper end portion in the other of the pair of terminal members 70 is accommodated in the other of the pair of recesses 12 formed on the back surface S2 of the holding member 10, and the recesses ( The receiving electrode 53 exposed on the bottom surface of 12) is joined by a soldering portion 56. Each soldering portion 56 is formed using, for example, a metal alloy such as Ni alloy (such as Ni-Cr-based alloy), Au alloy (such as Au-Ni alloy), or pure Au. Each terminal member 70 is electrically connected to the power receiving electrode 53 via a soldering portion 56.

이와 같은 구성의 가열 장치 (100) 에 있어서, 도시되지 않은 전원으로부터 각 단자 부재 (70) 및 각 수전 전극 (53) 을 개재하여 발열 저항체 (50) 에 전압이 인가되면, 발열 저항체 (50) 가 발열하고, 이로써, 유지 부재 (10) 의 유지면 (S1) 상에 유지된 대상물 (예를 들어, 반도체 웨이퍼 (W)) 이 소정의 온도 (예를 들어, 400 ∼ 800 ℃ 정도) 로 가열된다. 또한, 본 실시형태의 가열 장치 (100) 에서는, 단자 부재 (70) 와 발열 저항체 (50) 가 수전 전극 (53) 을 개재하여 접속되어 있기 때문에, 단자 부재 (70) 와 발열 저항체 (50) 사이의 열팽창차에서 기인하는 응력을 완화할 수 있다.In the heating apparatus 100 having such a configuration, when a voltage is applied to the heat generating resistor 50 via each terminal member 70 and each power receiving electrode 53 from a power source (not shown), the heat generating resistor 50 is applied. Heat is generated, whereby the object (for example, the semiconductor wafer W) held on the holding surface S1 of the holding member 10 is heated to a predetermined temperature (for example, about 400 to 800°C). . Moreover, in the heating apparatus 100 of this embodiment, since the terminal member 70 and the heat generating resistor 50 are connected via the receiving electrode 53, between the terminal member 70 and the heat generating resistor 50 It can relieve the stress caused by the thermal expansion difference.

A-2. 수전 전극 (53) 및 발열 저항체 (50) 의 주변의 상세 구성 : A-2. Detailed configuration of the periphery of the power receiving electrode 53 and the heating resistor 50:

다음으로, 수전 전극 (53) 및 발열 저항체 (50) 의 주변의 상세 구성에 대해, 도 3 을 참조하여 설명한다.Next, a detailed configuration of the periphery of the power receiving electrode 53 and the heat generating resistor 50 will be described with reference to FIG. 3.

본 실시형태의 가열 장치 (100) 에서는, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면의 적어도 일부가, 제 1 코트층 (61) 에 덮여 있다. 보다 구체적으로는, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면의 대부분 (예를 들어 80 ％ 이상) 이, 제 1 코트층 (61) 에 덮여 있다. 제 1 코트층 (61) 은, Ti 와 Zr 과 V 와 Cr 과 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성되어 있고, 도전성을 갖는다. 즉, 제 1 코트층 (61) 은, 예를 들어, ZrN, TiN, (Al,Ti)N, (Al,Cr)N, VN, (Ti,Cr)N, (Al,Ti,Cr)N, (Al,Ti,Si)N, TaN, NbN 등에 의해 형성되어 있다. 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 는, 0.3 ㎛ 이상, 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1.0 ㎛ 이상, 50 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또, 제 1 코트층 (61) 의 기공률은, 30 ％ 이하인 것이 바람직하고, 10 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 수전 전극 (53) 의 표면 중의 발열 저항체 (50) 와의 접촉면이란, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 직접적으로, 또는, 다른 것 (예를 들어, 제 1 코트층 (61)) 을 개재하여, 발열 저항체 (50) 와 대향하는 표면을 의미한다.In the heating apparatus 100 of the present embodiment, at least a part of the surface of the power receiving electrode 53 that is in contact with the heat generating resistor 50 is covered with the first coat layer 61. More specifically, most of the contact surface with the heat generating resistor 50 (for example, 80% or more) of the surface of the power receiving electrode 53 is covered with the first coat layer 61. The first coat layer 61 is formed of a nitride containing at least one of Ti, Zr, V, Cr, Ta, and Nb, and has conductivity. That is, the first coat layer 61 is, for example, ZrN, TiN, (Al,Ti)N, (Al,Cr)N, VN, (Ti,Cr)N, (Al,Ti,Cr)N , (Al,Ti,Si)N, TaN, NbN, and the like. The thickness t1 of the first coat layer 61 is preferably 0.3 μm or more and 60 μm or less, and more preferably 1.0 μm or more and 50 μm or less. Moreover, the porosity of the first coat layer 61 is preferably 30% or less, and more preferably 10% or less. In addition, in this specification, the contact surface with the heat generating resistor 50 in the surface of the power receiving electrode 53 is a surface of the power receiving electrode 53 directly or another (for example, the first coat layer ( 61)), the surface facing the heat generating resistor (50).

또, 본 실시형태의 가열 장치 (100) 에서는, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면과 단자 부재 (70) 와의 접속면을 제외한 표면의 적어도 일부가, 제 2 코트층 (62) 에 덮여 있다. 보다 구체적으로는, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면과 단자 부재 (70) 와의 접속면을 제외한 표면의 대부분 (예를 들어 80 ％ 이상) 이, 제 2 코트층 (62) 에 덮여 있다. 제 2 코트층 (62) 은, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성되어 있다. 즉, 제 2 코트층 (62) 은, 예를 들어, AlN, TiN, ZrN, (Al,Ti)N, (Al,Ti,Si)N, (Al,Ti,Cr)N, (Al,Cr)N, VN, TaN, NbN 등에 의해 형성되어 있다. 제 2 코트층 (62) 의 두께는, 0.3 ㎛ 이상, 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또, 제 2 코트층 (62) 의 기공률은, 30 ％ 이하인 것이 바람직하고, 10 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 수전 전극 (53) 의 표면 중의 단자 부재 (70) 와의 접속면이란, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 직접적으로, 또는, 다른 것을 개재하여, 단자 부재 (70), 또는, 수전 전극 (53) 과 단자 부재 (70) 를 접합하는 납땜부 (56) 와 대향하는 표면을 의미한다.Moreover, in the heating apparatus 100 of this embodiment, at least a part of the surface of the receiving electrode 53 except the contact surface with the heat generating resistor 50 and the connecting surface with the terminal member 70 is the second coat layer. (62). More specifically, most of the surfaces (for example, 80% or more) of the surface of the receiving electrode 53 except for the contact surface with the heat generating resistor 50 and the connecting surface with the terminal member 70, the second coat layer ( 62) Covered in. The second coat layer 62 is formed of a nitride containing at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb. That is, the second coat layer 62 is, for example, AlN, TiN, ZrN, (Al,Ti)N, (Al,Ti,Si)N, (Al,Ti,Cr)N, (Al,Cr )N, VN, TaN, NbN, and the like. The thickness of the second coat layer 62 is preferably 0.3 μm or more and 60 μm or less. Moreover, the porosity of the second coat layer 62 is preferably 30% or less, and more preferably 10% or less. In addition, in this specification, the connection surface with the terminal member 70 in the surface of the power receiving electrode 53 is a terminal member 70 of the surface of the power receiving electrode 53 directly or via another. Or, it means a surface facing the soldering portion 56 joining the power receiving electrode 53 and the terminal member 70.

또한, 「수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면과 단자 부재 (70) 와의 접속면을 제외한 표면의 적어도 일부가, 제 2 코트층 (62) 에 덮여 있다」란, 수전 전극 (53) 중의 발열 저항체 (50) 와의 접촉면과 단자 부재 (70) 와의 접속면을 제외한 표면에 주목했을 때에, 그 전부 또는 일부가 제 2 코트층 (62) 에 덮여 있는 것을 의미하고, 수전 전극 (53) 의 표면 중의 발열 저항체 (50) 와의 접촉면 및/또는 단자 부재 (70) 와의 접속면의 전부 또는 일부가 제 2 코트층 (62) 에 덮여 있는 형태를 배제하는 것은 아니다. 또한, 제 2 코트층 (62) 이 도전성인 경우 (예를 들어, 제 2 코트층 (62) 이 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성되어 있는 경우) 에는, 그 제 2 코트층 (62) 이 수전 전극 (53) 의 표면 중의 발열 저항체 (50) 와의 접촉면 및/또는 단자 부재 (70) 와의 접속면의 전부 또는 일부를 덮고 있어도 수전 전극 (53) 과 발열 저항체 (50) 및/또는 단자 부재 (70) 와의 사이의 도통에 영향은 없지만, 제 2 코트층 (62) 이 도전성이 아닌 경우 (예를 들어, 제 2 코트층 (62) 이 AlN 에 의해 형성되어 있는 경우) 에는, 수전 전극 (53) 과 발열 저항체 (50) 및/또는 단자 부재 (70) 와의 사이의 도통을 확보하기 위해, 그 제 2 코트층 (62) 이 수전 전극 (53) 의 표면 중의 발열 저항체 (50) 와의 접촉면 및/또는 단자 부재 (70) 와의 접속면의 적어도 일부를 덮고 있지 않은 것이 바람직하다.In addition, "the second coat layer 62 is covered with at least a part of the surface of the receiving electrode 53 except the contact surface with the heat generating resistor 50 and the connecting surface with the terminal member 70" When attention is paid to the surface except for the contact surface with the heat generating resistor 50 in the electrode 53 and the connection surface with the terminal member 70, it means that all or part of it is covered with the second coat layer 62, and the receiving electrode The form in which all or part of the contact surface with the heat generating resistor 50 in the surface of (53) and/or the connection surface with the terminal member 70 is covered by the second coat layer 62 is not excluded. Further, when the second coat layer 62 is conductive (for example, when the second coat layer 62 is formed of a nitride containing at least one of Ti, Zr, V, Ta, and Nb) In, even if the second coat layer 62 covers all or part of the contact surface with the heat generating resistor 50 and/or the connection surface with the terminal member 70 in the surface of the power receiving electrode 53, the receiving electrode 53 and Although the conduction between the heat generating resistor 50 and/or the terminal member 70 is not affected, when the second coat layer 62 is not conductive (for example, the second coat layer 62 is made of AlN) If it is formed), the second coat layer 62 of the power receiving electrode 53 is used to ensure conduction between the power receiving electrode 53 and the heat generating resistor 50 and/or the terminal member 70. It is preferable that at least a part of the contact surface with the heat generating resistor 50 in the surface and/or the connection surface with the terminal member 70 is not covered.

또, B, C, O 원소는, Mo 나 W 에 의해 형성된 수전 전극 (53) 과 반응할 우려가 있기 때문에, 제 1 코트층 (61) 및 제 2 코트층 (62) 은, B, C, O 원소를 함유하지 않는 것이 바람직하다.Moreover, since the elements B, C, and O may react with the power receiving electrode 53 formed of Mo or W, the first coat layer 61 and the second coat layer 62 are B, C, It is preferred not to contain the element O.

또, 제 1 코트층 (61) 및 제 2 코트층 (62) 의 형성 재료가 동일하면 (즉, 모두 도전성이면), 수전 전극 (53) 의 표면에 대한 제 1 코트층 (61) 및 제 2 코트층 (62) 의 형성시에, 특별한 처치 (예를 들어, 도통을 확보해야 할 부분을 마스크하는 처리) 를 실시할 필요가 없으며, 또한, 동일한 공정으로 성막할 수 있기 때문에, 제조 공정의 간소화·저비용화를 실현할 수 있다.In addition, if the forming materials of the first coat layer 61 and the second coat layer 62 are the same (that is, they are all conductive), the first coat layer 61 and the second surface of the receiving electrode 53 are When forming the coat layer 62, it is not necessary to perform special treatment (for example, a treatment for masking a portion to ensure conduction), and it is also possible to form a film in the same process, thus simplifying the manufacturing process. · It can realize cost reduction.

또, 본 실시형태의 가열 장치 (100) 에서는, 발열 저항체 (50) 의 표면 중, 수전 전극 (53) 과의 접촉면을 제외한 표면의 적어도 일부가, 제 3 코트층 (63) 에 덮여 있다. 보다 구체적으로는, 발열 저항체 (50) 의 표면 중, 수전 전극 (53) 과의 접촉면을 제외한 표면의 대부분 (예를 들어 80 ％ 이상) 이, 제 3 코트층 (63) 에 덮여 있다. 제 3 코트층 (63) 은, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성되어 있다. 즉, 제 3 코트층 (63) 은, 예를 들어, AlN, TiN, ZrN, (Al,Ti)N, (Al,Ti,Si)N, (Al,Ti,Cr)N, (Al,Cr)N, VN, TaN, NbN 등에 의해 형성되어 있다. 제 3 코트층 (63) 의 두께는, 0.3 ㎛ 이상, 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또, 제 3 코트층 (63) 의 기공률은, 30 ％ 이하인 것이 바람직하고, 10 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 발열 저항체 (50) 의 표면 중의 수전 전극 (53) 과의 접촉면이란, 발열 저항체 (50) 의 표면 중, 직접적으로, 또는, 다른 것 (예를 들어, 제 1 코트층 (61)) 을 개재하여, 수전 전극 (53) 과 대향하는 표면을 의미한다.Moreover, in the heating apparatus 100 of this embodiment, at least a part of the surface of the heat generating resistor 50 except for the contact surface with the power receiving electrode 53 is covered with the third coat layer 63. More specifically, most of the surface of the heat generating resistor 50 (for example, 80% or more) excluding the contact surface with the power receiving electrode 53 is covered with the third coat layer 63. The third coat layer 63 is formed of a nitride containing at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb. That is, the third coat layer 63 is, for example, AlN, TiN, ZrN, (Al,Ti)N, (Al,Ti,Si)N, (Al,Ti,Cr)N, (Al,Cr )N, VN, TaN, NbN, and the like. The thickness of the third coat layer 63 is preferably 0.3 μm or more and 60 μm or less. Moreover, it is preferable that the porosity of the 3rd coat layer 63 is 30% or less, and it is more preferable that it is 10% or less. In addition, in this specification, the contact surface with the power receiving electrode 53 in the surface of the heat generating resistor 50 is directly or different from the surface of the heat generating resistor 50 (for example, the first coat layer) (61)) means the surface facing the receiving electrode 53.

또한, 「발열 저항체 (50) 의 표면 중, 수전 전극 (53) 과의 접촉면을 제외한 표면의 적어도 일부가, 제 3 코트층 (63) 에 덮여 있다」란, 발열 저항체 (50) 의 표면 중의 수전 전극 (53) 과의 접촉면을 제외한 표면에 주목했을 때에, 그 전부 또는 일부가 제 3 코트층 (63) 에 덮여 있는 것을 의미하고, 발열 저항체 (50) 의 표면 중의 수전 전극 (53) 과의 접촉면의 전부 또는 일부가 제 3 코트층 (63) 에 덮여 있는 형태를 배제하는 것은 아니다. 또한, 제 3 코트층 (63) 이 도전성인 경우 (예를 들어, 제 3 코트층 (63) 이 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성되어 있는 경우) 에는, 그 제 3 코트층 (63) 이 발열 저항체 (50) 의 표면 중의 수전 전극 (53) 과의 접촉면의 전부 또는 일부를 덮고 있어도 발열 저항체 (50) 와 수전 전극 (53) 사이의 도통에 영향은 없지만, 제 3 코트층 (63) 이 도전성이 아닌 경우 (예를 들어, 제 3 코트층 (63) 이 AlN 에 의해 형성되어 있는 경우) 에는, 발열 저항체 (50) 와 수전 전극 (53) 사이의 도통을 확보하기 위해, 그 제 3 코트층 (63) 이 발열 저항체 (50) 의 표면 중의 수전 전극 (53) 과의 접촉면의 적어도 일부를 덮고 있지 않은 것이 바람직하다.Moreover, "at least a part of the surface of the heat generating resistor 50 other than the contact surface with the power receiving electrode 53 is covered by the third coat layer 63" means the power receiving in the surface of the heat generating resistor 50. When attention is paid to the surface except the contact surface with the electrode 53, it means that all or part of it is covered with the third coat layer 63, and the contact surface with the receiving electrode 53 in the surface of the heat generating resistor 50 It does not exclude the form in which all or part of the third coat layer 63 is covered. Further, when the third coat layer 63 is conductive (for example, when the third coat layer 63 is formed of a nitride containing at least one of Ti, Zr, V, Ta, and Nb) In, even if the third coat layer 63 covers all or part of the contact surface with the receiving electrode 53 on the surface of the heating resistor 50, it affects the conduction between the heating resistor 50 and the receiving electrode 53. Although there is no, when the third coat layer 63 is not conductive (for example, when the third coat layer 63 is formed of AlN), between the heat generating resistor 50 and the power receiving electrode 53 It is preferable that the third coat layer 63 does not cover at least a part of the contact surface with the power receiving electrode 53 on the surface of the heat generating resistor 50 in order to ensure the conduction of.

또, B, C, O 원소는, Mo 나 W 에 의해 형성된 발열 저항체 (50) 와 반응할 우려가 있기 때문에, 제 3 코트층 (63) 은, B, C, O 원소를 함유하지 않는 것이 바람직하다.Moreover, since the elements B, C, and O may react with the heat generating resistor 50 formed of Mo or W, it is preferable that the third coat layer 63 does not contain elements B, C, and O. Do.

A-3. 가열 장치 (100) 의 제조 방법 : A-3. Method of manufacturing the heating device 100:

본 실시형태의 가열 장치 (100) 의 제조 방법은, 예를 들어 이하와 같다. 도 4 는, 본 실시형태의 가열 장치 (100) 의 제조 방법의 일례를 나타내는 플로차트이다. 먼저, 금속 (예를 들어, 텅스텐이나 몰리브덴) 의 메시나 박으로 이루어지는 발열 저항체 (50) 를 준비하고, 발열 저항체 (50) 의 표면 중, 수전 전극 (53) 과의 접촉면을 제외한 표면의 적어도 일부 (본 실시형태에서는, 수전 전극 (53) 과의 접촉면을 제외한 표면의 대부분) 에, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물인 제 3 코트층 (63) 을 형성한다 (S110). 또한, 제 3 코트층 (63) 은, 예를 들어, 발열 저항체 (50) 의 표면에 있어서의 제 3 코트층 (63) 의 비형성 영역에 마스크를 하고, 용사, 스퍼터링, CVD, PVD 등을 실시함으로써 형성한다.The manufacturing method of the heating apparatus 100 of this embodiment is as follows, for example. 4 is a flowchart showing an example of a method of manufacturing the heating device 100 according to the present embodiment. First, a heating resistor 50 made of a mesh or foil of a metal (for example, tungsten or molybdenum) is prepared, and at least a part of the surface of the heating resistor 50 excluding the contact surface with the receiving electrode 53 ( In the present embodiment, a third coat layer 63, which is a nitride containing at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb, is formed on most of the surface except the contact surface with the power receiving electrode 53). (S110). In addition, the third coat layer 63, for example, masks the non-forming region of the third coat layer 63 on the surface of the heat generating resistor 50, and sprays, sputters, CVD, PVD, etc. It is formed by carrying out.

또, 예를 들어 판상의 도전성 재료 (예를 들어, 텅스텐이나 몰리브덴) 로 이루어지는 수전 전극 (53) 을 준비하고, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면의 적어도 일부 (본 실시형태에서는, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면의 대부분) 에, Ti 와 Zr 과 V 와 Cr 과 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물인 도전성의 제 1 코트층 (61) 을 형성한다 (S120). 또, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면을 제외한 표면의 적어도 일부 (본 실시형태에서는, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면을 제외한 표면의 대부분) 에, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물인 제 2 코트층 (62) 을 형성한다 (S120). 즉, 제 2 코트층 (62) 은, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 단자 부재 (70) 와의 접속면에도 형성된다. 또한, 제 1 코트층 (61) 및 제 2 코트층 (62) 은, 예를 들어, 수전 전극 (53) 의 표면에 있어서의 제 1 코트층 (61) 및 제 2 코트층 (62) 의 비형성 영역에 마스크를 하고, 용사, 스퍼터링, CVD, PVD 등을 실시함으로써 형성한다.In addition, for example, a receiving electrode 53 made of a plate-like conductive material (for example, tungsten or molybdenum) is prepared, and at least a part of the surface of the receiving electrode 53 that contacts the heating resistor 50 (this example) In the embodiment, a conductive first coat layer 61 that is a nitride containing at least one of Ti, Zr, V, Cr, Ta, and Nb is formed on most of the contact surface with the heat generating resistor 50 (S120) ). Moreover, among the surfaces of the power receiving electrode 53, Al, Ti, and Zr are applied to at least a part of the surface except the contact surface with the heat generating resistor 50 (in this embodiment, most of the surface except the contact surface with the heat generating resistor 50). And a second coat layer 62 which is a nitride containing at least one of V, Ta, and Nb (S120). That is, the 2nd coat layer 62 is also formed in the connection surface with the terminal member 70 among the surfaces of the power receiving electrode 53. Moreover, the ratio of the 1st coat layer 61 and the 2nd coat layer 62 in the surface of the power receiving electrode 53 is the 1st coat layer 61 and the 2nd coat layer 62, for example. It is formed by masking the formation region and performing spraying, sputtering, CVD, PVD, or the like.

또, 예를 들어 이하와 같이 하여, 유지 부재 (10) 를 제작한다 (S130). 즉, 질화알루미늄 분말 (예를 들어 95 중량부) 에, 필요에 따라 적량 (예를 들어 5 중량부) 의 산화이트륨 분말이 첨가된 혼합 원료 분말을, 형 (型) 에 충전하고 1 축 가압함으로써, 성형체의 제 1 층을 형성한다. 이 제 1 층 상에, 제 3 코트층 (63) 이 형성된 발열 저항체 (50) 와, 제 1 코트층 (61) 및 제 2 코트층 (62) 이 형성된 수전 전극 (53) 을, 양자가 (제 1 코트층 (61) 을 개재하여) 서로 접하는 상태로 재치한다. 다음으로, 상기 혼합 원료 분말을, 발열 저항체 (50) 및 수전 전극 (53) 상에 소정의 두께만큼 충전하여, 성형체의 제 2 층을 형성한다. 이와 같이 하여 제작된 성형체를, 소정의 조건 (예를 들어, 온도 : 1700 ℃ ∼ 1900 ℃ 정도, 압력 : 1 ㎫ ∼ 20 ㎫ 정도, 시간 : 1 시간 ∼ 5 시간 정도) 에서 핫 프레스 소성함으로써, 내부에 발열 저항체 (50) 와 수전 전극 (53) 이 배치된 유지 부재 (10) 를 제작한다.Moreover, the holding member 10 is manufactured as follows, for example (S130). That is, by mixing the aluminum nitride powder (for example, 95 parts by weight) with an appropriate amount (for example, 5 parts by weight) of yttrium oxide powder, if necessary, the mixed raw material powder is charged into a mold and uniaxially pressurized. , To form the first layer of the molded body. On the first layer, the heat generating resistor 50 on which the third coat layer 63 is formed and the power receiving electrode 53 on which the first coat layer 61 and the second coat layer 62 are formed are both ( They are placed in contact with each other (via the first coat layer 61). Next, the mixed raw material powder is filled with a predetermined thickness on the heat generating resistor 50 and the power receiving electrode 53 to form a second layer of the molded body. The molded body produced in this way is hot pressed and fired under predetermined conditions (for example, temperature: about 1700°C to about 1900°C, pressure: about 1 MPa to about 20 MPa, and time: about 1 hour to about 5 hours). The holding member 10 in which the heating resistor 50 and the power receiving electrode 53 are disposed is produced.

또, 유지 부재 (10) 의 이면 (S2) 의 오목부 (12) 는, 예를 들어, 상기 서술한 핫 프레스 소성 후에, 연삭 공구를 사용한 연삭 가공을 실시함으로써 형성된다. 이 연삭 가공은, 수전 전극 (53) 이 노출될 때까지 실시된다. 또, 이 연삭 가공에 의해, 수전 전극 (53) 의 표면에 형성된 제 2 코트층 (62) 중, 단자 부재 (70) 와의 접속면에 형성된 부분이 제거되고, 이 부분에 있어서 수전 전극 (53) 의 표면이 노출된다. 또한, 수전 전극 (53) 의 두께를 발열 저항체 (50) 보다 두껍게 하여, 오목부 (12) 의 형성을 위한 연삭 가공시에 연삭 공구에 의해 다소 연삭되더라도, 수전 전극 (53) 에 균열 등의 파손이 생기지 않도록 하는 것이 바람직하다.Moreover, the recessed part 12 of the back surface S2 of the holding member 10 is formed, for example, by performing grinding processing using a grinding tool after the hot press firing described above. This grinding process is performed until the receiving electrode 53 is exposed. Moreover, the part formed on the connection surface with the terminal member 70 among the 2nd coat layers 62 formed on the surface of the power receiving electrode 53 is removed by this grinding process, and the power receiving electrode 53 in this part The surface of the is exposed. In addition, even if the thickness of the receiving electrode 53 is thicker than that of the heat generating resistor 50, even if it is somewhat ground by a grinding tool during the grinding process for forming the recess 12, the receiving electrode 53 is damaged, such as cracks. It is desirable to prevent this from occurring.

또, 예를 들어 이하와 같이 하여, 지지 부재 (20) 를 제작한다 (S140). 즉, 질화알루미늄 분말 (예를 들어 100 중량부) 에, 필요에 따라 적량 (예를 들어 1 중량부) 의 산화이트륨 분말, PVA 바인더 (예를 들어 3 중량부), 분산제 및 가소제를 첨가한 혼합물에 메탄올 등의 유기 용제를 첨가하고, 볼 밀로 혼합하여 슬러리를 얻고, 이 슬러리를 스프레이 드라이어로 과립화함으로써 원료 분말을 제작한다. 이 원료 분말을 소정의 압력 (예를 들어, 100 ㎫ ∼ 250 ㎫) 으로 냉간 정수압 프레스하여 성형체를 얻는다. 또한, 지지 부재 (20) 에 있어서의 관통공 (22) 은, 성형시에 고무 형을 사용하여 형성해도 되고, 성형 후 혹은 소성 후에 머시닝 가공을 실시함으로써 형성해도 된다. 얻어진 성형체를 공기 중에서 예를 들어 600 ℃ 에서 탈지하고, 탈지체를 질소 가스 분위기의 노 내에 매달고, 소정의 조건 (예를 들어, 온도 : 1800 ℃ ∼ 1900 ℃ 정도, 시간 : 4 시간 ∼ 6 시간 정도) 에서 소성함으로써, 지지 부재 (20) 를 제작한다.Moreover, the support member 20 is manufactured as follows, for example (S140). That is, a mixture in which an appropriate amount (for example, 1 part by weight) of yttrium oxide powder, a PVA binder (for example, 3 parts by weight), a dispersant, and a plasticizer are added to the aluminum nitride powder (for example, 100 parts by weight) as necessary. To this, an organic solvent such as methanol is added, mixed with a ball mill to obtain a slurry, and the slurry is granulated with a spray dryer to produce a raw material powder. This raw material powder is cold-pressed under a predetermined pressure (for example, 100 kPa to 250 kPa) to obtain a molded body. In addition, the through-hole 22 in the support member 20 may be formed using a rubber mold at the time of molding, or may be formed by machining after molding or after firing. The obtained molded body is degreased in air at, for example, 600°C, the degreased body is suspended in a furnace in a nitrogen gas atmosphere, and under predetermined conditions (for example, temperature: about 1800°C to about 1900°C, time: about 4 hours to about 6 hours) ), the support member 20 is produced.

다음으로, 유지 부재 (10) 와 지지 부재 (20) 를 접합한다 (S150). 즉, 유지 부재 (10) 의 이면 (S2) 및 지지 부재 (20) 의 상면 (S3) 에 대해 필요에 따라 래핑 가공을 실시한 후, 유지 부재 (10) 의 이면 (S2) 과 지지 부재 (20) 의 상면 (S3) 의 적어도 일방에, 예를 들어 알칼리 토류, 희토류, 알루미늄의 복합 산화물 등의 공지된 접합제를 유기 용제 등과 혼합하여 페이스트상으로 한 것을 균일하게 도포하고, 그 후, 탈지 처리를 실시한다. 이어서, 유지 부재 (10) 의 이면 (S2) 과 지지 부재 (20) 의 상면 (S3) 을 중첩하고, 진공 중 또는 감압한 질소 가스나 아르곤 가스 등의 불활성 가스 중에서, 소정의 조건 (예를 들어, 온도 : 1400 ℃ ∼ 1850 ℃ 정도, 압력 : 0.5 ㎫ ∼ 10 ㎫ 정도) 에서 핫 프레스 소성함으로써, 유지 부재 (10) 와 지지 부재 (20) 를 접합하는 접합부 (30) 를 형성한다.Next, the holding member 10 and the support member 20 are joined (S150). That is, after lapping as needed to the back surface S2 of the holding member 10 and the top surface S3 of the supporting member 20, the back surface S2 and the supporting member 20 of the holding member 10 are provided. At least one of the upper surface (S3) of, for example, a known bonding agent such as an alkaline earth, a rare earth, or a composite oxide of aluminum is mixed with an organic solvent or the like to uniformly apply a paste, and then degreasing treatment is performed. Conduct. Subsequently, the rear surface S2 of the holding member 10 and the upper surface S3 of the supporting member 20 are overlapped, and in vacuum or under reduced pressure, an inert gas such as nitrogen gas or argon gas has a predetermined condition (for example, , Temperature: about 1400°C to about 1850°C, pressure: about 0.5 MPa to about 10 MPa) by hot-press firing to form a joint 30 for joining the holding member 10 and the supporting member 20.

다음으로, 지지 부재 (20) 의 관통공 (22) 내에 단자 부재 (70) 를 삽입하고, 단자 부재 (70) 의 상단 부분을 수전 전극 (53) 에 납땜하여, 납땜부 (56) 를 형성한다 (S160). 주로 이상의 제조 방법에 의해, 상기 서술한 구성의 가열 장치 (100) 가 제조된다.Next, the terminal member 70 is inserted into the through hole 22 of the support member 20, and the upper end portion of the terminal member 70 is soldered to the receiving electrode 53 to form a soldering section 56. (S160). The heating apparatus 100 of the above-mentioned structure is manufactured mainly by the above manufacturing method.

A-4. 본 실시형태의 효과 : A-4. Effects of this embodiment:

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 가열 장치 (100) 는, 유지면 (S1) 을 갖고, 질화알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹스 소결체에 의해 형성된 유지 부재 (10) 와, 유지 부재 (10) 의 내부에 배치된 금속제의 발열 저항체 (50) 와, 발열 저항체 (50) 와 접하는 도전성의 수전 전극 (53) 과, 수전 전극 (53) 과 전기적으로 접속된 도전성의 단자 부재 (70) 를 구비하고, 유지 부재 (10) 의 유지면 (S1) 상에 반도체 웨이퍼 (W) 와 같은 대상물을 유지하는 유지 장치이다. 본 실시형태의 가열 장치 (100) 에서는, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면과 단자 부재 (70) 와의 접속면을 제외한 표면의 적어도 일부가, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성된 제 2 코트층 (62) 에 덮여 있다.As described above, the heating device 100 of the present embodiment has a holding surface S1 and is formed inside the holding member 10 and the holding member 10 formed of a ceramic sintered body containing aluminum nitride as a main component. A heat generating resistor 50 made of a metal is disposed, a conductive receiving electrode 53 in contact with the heating resistor 50, and a conductive terminal member 70 electrically connected to the receiving electrode 53, and a holding member It is a holding device for holding an object such as a semiconductor wafer W on the holding surface S1 of (10). In the heating apparatus 100 of the present embodiment, at least a part of the surface of the receiving electrode 53 excluding the contact surface of the heat generating resistor 50 and the connecting surface of the terminal member 70 is Al, Ti, and Zr. The second coat layer 62 formed of a nitride containing at least one of V, Ta, and Nb is covered.

여기서, 상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태의 가열 장치 (100) 의 제조시에는, 내부에 발열 저항체 (50) 및 수전 전극 (53) 의 재료가 배치된 유지 부재 (10) 의 재료의 성형체를 고온 (예를 들어, 1700 ℃ ∼ 1900 ℃ 정도) 에서 소성함으로써, 치밀한 세라믹스 소결체에 의해 형성된 유지 부재 (10) 와, 유지 부재 (10) 의 내부에 배치된 발열 저항체 (50) 및 수전 전극 (53) 이 제작된다. 이 소성시에, 노 내 분위기나 원료 유래의 불순물 (예를 들어, 탄소) 이, 치밀화하기 전의 유지 부재 (10) 의 재료의 성형체 중에 진입하여 수전 전극 (53) 과 반응함으로써, 수전 전극 (53) 의 표면에 변질층 (예를 들어, 탄화텅스텐층이나 탄화몰리브덴층) 이 형성되는 경우가 있다. 수전 전극 (53) 의 표면에 변질층이 형성되면, 수전 전극 (53) 과 발열 저항체 (50) 또는 단자 부재 (70) 와의 사이의 접속 불량이 발생할 우려가 있음과 함께, 수전 전극 (53) 의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체 (50) 의 발열량의 편차가 발생하고, 유지 부재 (10) 의 유지면 (S1) 의 온도 (나아가서는, 유지면 (S1) 에 유지된 반도체 웨이퍼 (W) 등의 대상물의 온도) 의 편차가 발생할 우려가 있다.Here, as described above, at the time of manufacture of the heating apparatus 100 of the present embodiment, a molded body of the material of the holding member 10 in which the material of the heat generating resistor 50 and the power receiving electrode 53 is disposed is provided. By holding at a high temperature (for example, about 1700°C to 1900°C), the holding member 10 formed by a dense ceramic sintered body, the heat generating resistor 50 disposed inside the holding member 10, and the power receiving electrode 53 ) Is produced. At the time of firing, the atmosphere in the furnace and impurities (for example, carbon) derived from the raw material enter the molded body of the material of the holding member 10 before densification, and react with the receiving electrode 53, whereby the receiving electrode 53 ), a modified layer (for example, a tungsten carbide layer or a molybdenum carbide layer) may be formed on the surface. When a deterioration layer is formed on the surface of the power receiving electrode 53, there is a fear that a defective connection between the power receiving electrode 53 and the heat generating resistor 50 or the terminal member 70 may occur, and the power receiving electrode 53 may A variation in the amount of heat generated by the heating resistor 50 resulting from the variation in resistance occurs, and the temperature of the holding surface S1 of the holding member 10 (and, moreover, the semiconductor wafer W held on the holding surface S1, etc.) There may be a deviation of the temperature of the object).

그러나, 본 실시형태의 가열 장치 (100) 에서는, 수전 전극 (53) 의 표면을 덮는 제 2 코트층 (62) 의 존재에 의해, 유지 부재 (10) 의 소성시에, 수전 전극 (53) 이 불순물과 반응하여 수전 전극 (53) 의 표면에 변질층이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는, 수전 전극 (53) 과 발열 저항체 (50) 또는 단자 부재 (70) 와의 사이의 접속 불량의 발생이나, 수전 전극 (53) 의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체 (50) 의 발열량의 편차의 발생을 억제할 수 있다. 또, 수전 전극 (53) 의 표면에 형성되는 제 2 코트층 (62) 은, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성되어 있기 때문에, 고온 소성시에 내열성을 가짐과 함께, 질화알루미늄을 주성분으로 하는 유지 부재 (10) 에 대한 원소 확산을 일으키기 어려운 것이다.However, in the heating apparatus 100 of the present embodiment, the receiving electrode 53 is fired when the holding member 10 is fired by the presence of the second coat layer 62 that covers the surface of the receiving electrode 53. It is possible to suppress the formation of a deterioration layer on the surface of the power receiving electrode 53 by reacting with impurities, and furthermore, the occurrence of a defective connection between the power receiving electrode 53 and the heat generating resistor 50 or the terminal member 70 However, it is possible to suppress the occurrence of variations in the amount of heat generated by the heat generating resistor 50 resulting from variations in the resistance of the power receiving electrode 53. Further, the second coat layer 62 formed on the surface of the power receiving electrode 53 is formed of a nitride containing at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb. In addition to having heat resistance, it is difficult to cause element diffusion to the holding member 10 containing aluminum nitride as a main component.

따라서, 본 실시형태의 가열 장치 (100) 에 의하면, 제 2 코트층 (62) 으로부터의 원소 확산에서 기인하는 유지 부재 (10) 의 특성 변화의 발생을 억제하면서, 내열성이 높은 제 2 코트층 (62) 의 존재에 의해, 수전 전극 (53) 의 표면에 변질층이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는, 수전 전극 (53) 과 발열 저항체 (50) 또는 단자 부재 (70) 와의 사이의 접속 불량의 발생을 억제할 수 있음과 함께, 수전 전극 (53) 의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체 (50) 의 발열량의 편차를 억제할 수 있다.Therefore, according to the heating apparatus 100 of the present embodiment, the second coat layer having high heat resistance while suppressing the occurrence of the characteristic change of the holding member 10 resulting from the diffusion of elements from the second coat layer 62 ( The presence of 62) can suppress the formation of a deterioration layer on the surface of the power receiving electrode 53, and furthermore, the connection between the power receiving electrode 53 and the heat generating resistor 50 or the terminal member 70 While the occurrence of defects can be suppressed, the variation in the amount of heat generated by the heat generating resistor 50 resulting from the variation in the resistance value of the power receiving electrode 53 can be suppressed.

또한, 제 2 코트층 (62) 이 도전성인 경우 (예를 들어, 제 2 코트층 (62) 이 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성되어 있는 경우) 에는, 수전 전극 (53) 의 표면에 대한 제 2 코트층 (62) 의 형성시에, 특별한 처치 (예를 들어, 도통을 확보해야 할 부분 (수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면 및/또는 단자 부재 (70) 와의 접속면 등) 을 마스크하는 처리) 를 실시할 필요가 없기 때문에, 제조 공정의 간소화·저비용화를 실현할 수 있다. 또, 제 2 코트층 (62) 이 AlN 에 의해 형성되어 있는 경우에는, 제 2 코트층 (62) 과 유지 부재 (10) 및 수전 전극 (53) 과의 사이의 열팽창차가 비교적 작아지기 때문에, 제 2 코트층 (62) 의 두께를 비교적 두껍게 해도 제 2 코트층 (62) 의 균열의 발생을 억제할 수 있다.Further, when the second coat layer 62 is conductive (for example, when the second coat layer 62 is formed of a nitride containing at least one of Ti, Zr, V, Ta, and Nb) At the time of forming the second coat layer 62 on the surface of the receiving electrode 53, special treatment (for example, a portion to ensure conduction (of the surface of the receiving electrode 53, the heat generating resistor 50 ), it is not necessary to perform a process for masking the contact surface with and/or the connection surface with the terminal member 70, etc.), so that the manufacturing process can be simplified and reduced in cost. In addition, when the second coat layer 62 is formed of AlN, the difference in thermal expansion between the second coat layer 62 and the holding member 10 and the power receiving electrode 53 becomes relatively small. Even if the thickness of the second coat layer 62 is relatively thick, the occurrence of cracks in the second coat layer 62 can be suppressed.

또, 본 실시형태의 가열 장치 (100) 에서는, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면의 적어도 일부가, Ti 와 Zr 과 V 와 Cr 과 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성된 제 1 코트층 (61) 에 덮여 있다. 그 때문에, 수전 전극 (53) 의 표면을 덮는 제 1 코트층 (61) 의 존재에 의해, 유지 부재 (10) 의 소성시에, 수전 전극 (53) 이 불순물과 반응하여 수전 전극 (53) 의 표면에 변질층이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는, 수전 전극 (53) 과 발열 저항체 (50) 또는 단자 부재 (70) 와의 사이의 접속 불량의 발생이나, 수전 전극 (53) 의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체 (50) 의 발열량의 편차의 발생을 억제할 수 있다. 또, 수전 전극 (53) 의 표면 중의 발열 저항체 (50) 와의 접촉면에 형성되는 제 1 코트층 (61) 은, Ti 와 Zr 과 V 와 Cr 과 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성되어 있기 때문에, 고온 소성시에 내열성을 가짐과 함께, 질화알루미늄을 주성분으로 하는 유지 부재 (10) 에 대한 원소 확산을 일으키기 어려운 것이고, 또한, 도전성을 갖기 때문에 수전 전극 (53) 과 발열 저항체 (50) 사이의 전기적 접속을 확보할 수 있는 것이다. 따라서, 본 실시형태의 가열 장치 (100) 에 의하면, 제 1 코트층 (61) 에 의해 수전 전극 (53) 과 발열 저항체 (50) 사이의 전기적 접속이 저해되는 것을 회피하면서, 또한, 제 1 코트층 (61) 으로부터의 원소 확산에서 기인하는 유지 부재 (10) 의 특성 변화의 발생을 억제하면서, 내열성이 높은 제 1 코트층 (61) 의 존재에 의해, 수전 전극 (53) 의 표면에 변질층이 형성되는 것을 효과적으로 억제할 수 있고, 나아가서는, 수전 전극 (53) 과 발열 저항체 (50) 또는 단자 부재 (70) 와의 사이의 접속 불량의 발생을 억제할 수 있음과 함께, 수전 전극 (53) 의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체 (50) 의 발열량의 편차를 억제할 수 있다.Moreover, in the heating apparatus 100 of this embodiment, at least a part of the contact surface with the heat generating resistor 50 of the surface of the power receiving electrode 53 is at least one of Ti, Zr, V, Cr, Ta, and Nb. It is covered with the 1st coat layer 61 formed from the containing nitride. Therefore, when the holding member 10 is fired by the presence of the first coat layer 61 covering the surface of the power receiving electrode 53, the power receiving electrode 53 reacts with impurities to form the power receiving electrode 53. The formation of a deterioration layer on the surface can be suppressed, and further, the occurrence of a defective connection between the power receiving electrode 53 and the heat generating resistor 50 or the terminal member 70 or the resistance value of the power receiving electrode 53 It is possible to suppress the occurrence of variations in the amount of heat generated by the heat generating resistor 50 due to variations. Moreover, the 1st coat layer 61 formed in the contact surface with the heat generating resistor 50 in the surface of the power receiving electrode 53 is made of nitride containing at least 1 of Ti, Zr, V, Cr, Ta, and Nb. Since it is formed, it has heat resistance at the time of firing at high temperature, and it is difficult to cause elemental diffusion to the holding member 10 containing aluminum nitride as a main component. Also, because it has conductivity, the receiving electrode 53 and the heating resistor ( 50) It is possible to secure the electrical connection between. Therefore, according to the heating apparatus 100 of this embodiment, the 1st coat is further avoided that the electrical connection between the power receiving electrode 53 and the heat generating resistor 50 is inhibited by the 1st coat layer 61. A deterioration layer is formed on the surface of the power receiving electrode 53 by the presence of the first coat layer 61 having high heat resistance while suppressing the occurrence of a change in properties of the holding member 10 resulting from elemental diffusion from the layer 61 This formation can be effectively suppressed, and furthermore, the occurrence of a defective connection between the power receiving electrode 53 and the heat generating resistor 50 or the terminal member 70 can be suppressed, and the power receiving electrode 53 is also provided. The variation in the amount of heat generated by the heating resistor 50 resulting from the variation in the resistance value can be suppressed.

또, 본 실시형태의 가열 장치 (100) 에서는, 발열 저항체 (50) 의 표면 중, 수전 전극 (53) 과의 접촉면을 제외한 표면의 적어도 일부가, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성된 제 3 코트층 (63) 에 덮여 있다. 그 때문에, 본 실시형태의 가열 장치 (100) 에서는, 발열 저항체 (50) 의 표면을 덮는 제 3 코트층 (63) 의 존재에 의해, 유지 부재 (10) 의 소성시에, 발열 저항체 (50) 가 불순물과 반응하여 발열 저항체 (50) 의 표면에 변질층이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는, 발열 저항체 (50) 의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체 (50) 의 발열량의 편차의 발생을 억제할 수 있다. 또, 제 3 코트층 (63) 은, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성되어 있기 때문에, 고온 소성시에 내열성을 가짐과 함께, 질화알루미늄을 주성분으로 하는 유지 부재 (10) 에 대한 원소 확산을 일으키기 어려운 것이다. 따라서, 본 실시형태의 가열 장치 (100) 에 의하면, 제 3 코트층 (63) 으로부터의 원소 확산에서 기인하는 유지 부재 (10) 의 특성 변화의 발생을 억제하면서, 내열성이 높은 제 3 코트층 (63) 의 존재에 의해, 발열 저항체 (50) 의 표면에 변질층이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는, 발열 저항체 (50) 의 저항치 (발열량) 의 편차를 억제할 수 있다. Moreover, in the heating apparatus 100 of this embodiment, at least a part of the surface of the heat generating resistor 50 excluding the contact surface with the power receiving electrode 53 is formed of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb. The third coat layer 63 formed of a nitride containing at least one is covered. Therefore, in the heating apparatus 100 of the present embodiment, the heating resistor 50 is fired when the holding member 10 is fired by the presence of the third coat layer 63 covering the surface of the heating resistor 50. Can react with impurities to suppress the formation of a deterioration layer on the surface of the heating resistor 50, and furthermore, the occurrence of variations in the amount of heat generated in the heating resistor 50 due to variations in the resistance values of the heating resistor 50 Can be suppressed. In addition, since the third coat layer 63 is formed of a nitride containing at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb, it has heat resistance during high-temperature firing and aluminum nitride. It is difficult to cause elemental diffusion to the holding member 10 as a main component. Therefore, according to the heating apparatus 100 of the present embodiment, the third coat layer having high heat resistance while suppressing the occurrence of the characteristic change of the holding member 10 resulting from the diffusion of elements from the third coat layer 63 ( By the presence of 63), it is possible to suppress the formation of a deterioration layer on the surface of the heat generating resistor 50, and furthermore, it is possible to suppress a variation in the resistance value (heat generation amount) of the heat generating resistor 50.

또한, 제 3 코트층 (63) 이 도전성인 경우 (예를 들어, 제 3 코트층 (63) 이 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성되어 있는 경우) 에는, 발열 저항체 (50) 의 표면에 대한 제 3 코트층 (63) 의 형성시에, 특별한 처치 (예를 들어, 도통을 확보해야 할 부분 (발열 저항체 (50) 의 표면 중, 수전 전극 (53) 과의 접촉면 등) 을 마스크하는 처리) 를 실시할 필요가 없기 때문에, 제조 공정의 간소화·저비용화를 실현할 수 있다. 또, 제 3 코트층 (63) 이 AlN 에 의해 형성되어 있는 경우에는, 제 3 코트층 (63) 과 유지 부재 (10) 및 발열 저항체 (50) 와의 사이의 열팽창차가 비교적 작아지기 때문에, 제 3 코트층 (63) 의 두께를 비교적 두껍게 해도 제 3 코트층 (63) 의 균열의 발생을 억제할 수 있다.Further, when the third coat layer 63 is conductive (for example, when the third coat layer 63 is formed of a nitride containing at least one of Ti, Zr, V, Ta, and Nb) In the formation of the third coat layer 63 with respect to the surface of the heat generating resistor 50, special treatment (e.g., the portion to which conduction is to be secured (of the surface of the heat generating resistor 50, the receiving electrode 53 ) It is not necessary to perform the treatment for masking the contact surface with ), etc., so that the manufacturing process can be simplified and reduced in cost. In addition, when the third coat layer 63 is formed of AlN, the difference in thermal expansion between the third coat layer 63 and the holding member 10 and the heat generating resistor 50 becomes relatively small, so the third Even if the thickness of the coat layer 63 is relatively thick, the occurrence of cracks in the third coat layer 63 can be suppressed.

또한, 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 는, 0.3 ㎛ 이상, 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 구성을 채용하면, 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 가 과도하게 얇지 않기 (0.3 ㎛ 이상이기) 때문에, 제 1 코트층 (61) 의 존재에 의해, 수전 전극 (53) 의 표면에 변질층이 형성되는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다. 또, 이와 같은 구성을 채용하면, 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 가 과도하게 두껍지는 않기 (60 ㎛ 이하이기) 때문에, 수전 전극 (53) 과 제 1 코트층 (61) 사이의 선팽창차에서 기인하여 제 1 코트층 (61) 에 생기는 응력을 작게 할 수 있고, 그 응력에 의해 제 1 코트층 (61) 에 크랙이 생겨 변질층의 형성을 억제할 수 없다고 하는 사태의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 수전 전극 (53) 의 표면에 변질층이 형성되는 것을 한층 더 확실하게 억제한다는 관점에서, 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 는, 1.0 ㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다.Moreover, it is preferable that the thickness t1 of the 1st coat layer 61 is 0.3 micrometer or more and 60 micrometers or less. When such a configuration is employed, since the thickness t1 of the first coat layer 61 is not excessively thin (0.3 µm or more), the presence of the first coat layer 61 causes the receiving electrode 53 to It is possible to more reliably suppress the formation of the deterioration layer on the surface. Further, when such a configuration is employed, since the thickness t1 of the first coat layer 61 is not excessively thick (60 µm or less), it is between the power receiving electrode 53 and the first coat layer 61. The occurrence of a situation in which stress caused in the first coat layer 61 due to the linear expansion difference can be reduced, and cracks are generated in the first coat layer 61 due to the stress, so that formation of a deterioration layer cannot be suppressed. Can be prevented. Moreover, it is more preferable that the thickness t1 of the first coat layer 61 is 1.0 µm or more from the viewpoint of more reliably suppressing the formation of the deterioration layer on the surface of the power receiving electrode 53.

A-5. 가열 장치 (100) 의 분석 방법 : A-5. Analysis method of the heating device 100:

A-5-1. 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 의 특정 방법 : A-5-1. The specific method of the thickness t1 of the 1st coat layer 61:

수전 전극 (53) 의 표면에 형성된 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 의 특정 방법은, 이하와 같다.The specific method of the thickness t1 of the first coat layer 61 formed on the surface of the power receiving electrode 53 is as follows.

수전 전극 (53) 에 있어서의 발열 저항체 (50) 와의 접촉 부분을 포함하는 단면 (Z 축 방향에 평행인 단면) 을 경면 연마한 후, 아르곤 이온 등의 이온 빔으로 시료의 단면을 처리하는 크로스 섹션 폴리셔 처리를 실시한다. 다음으로, 가공면을 대상으로 하여, 전자선 마이크로 애널라이저 (EPMA) 를 사용하여, 10 시야를 촬상하고 관찰한다. 또한, 원소 매핑의 시야는, 100 ㎛ × 100 ㎛ 로 한다. 다음으로, 화상 해석 소프트 (Soft Imaging System GmbH 사 제조의 Analysis Five) 를 사용하여, 수전 전극 (53) 과 제 1 코트층 (61) 의 계면, 및 제 1 코트층 (61) 과 발열 저항체 (50) 의 계면 위치를 확인하고, 라인을 긋는다. 각 시야 화상에 있어서, 양 계면에 그은 라인 간의 최단 거리를, 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 로서 특정한다. 10 개의 시야 화상에 있어서 특정한 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 의 평균치를, 최종적인 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 로 한다.Cross section processing the cross section of the sample with an ion beam such as argon ions after mirror polishing a cross section (a cross section parallel to the Z axis direction) including a contact portion with the heat generating resistor 50 in the power receiving electrode 53 Polisher treatment is performed. Next, using the electron beam microanalyzer (EPMA) as a target, the 10 fields of view are imaged and observed. In addition, the field of view of the element mapping is set to 100 µm × 100 µm. Next, the interface between the power receiving electrode 53 and the first coat layer 61, and the first coat layer 61 and the heat generating resistor 50 were used using image analysis software (Analysis Five manufactured by Soft Imaging System GmbH). ), and draw a line. In each visual field image, the shortest distance between lines drawn at both interfaces is specified as the thickness t1 of the first coat layer 61. The average value of the thickness t1 of the specific first coat layer 61 in the ten viewing images is taken as the final thickness t1 of the first coat layer 61.

A-5-2. AlN 에 의해 형성된 코트층의 유무의 특정 방법 : A-5-2. Specific method of the presence or absence of the coat layer formed by AlN:

제 2 코트층 (62) 이 AlN 에 의해 형성되어 있는 경우 (즉, 제 2 코트층 (62) 이 유지 부재 (10) 와 동일 재료에 의해 형성되어 있는 경우) 에 있어서, 수전 전극 (53) 이 AlN 의 제 2 코트층 (62) 에 의해 덮여 있는 것은, 이하와 같이 특정할 수 있다.In the case where the second coat layer 62 is formed of AlN (that is, when the second coat layer 62 is formed of the same material as the holding member 10), the power receiving electrode 53 is What is covered with the 2nd coat layer 62 of AlN can be specified as follows.

수전 전극 (53) 을 포함하는 단면 (Z 축 방향에 평행인 단면) 을 경면 연마한 후, 아르곤 이온 등의 이온 빔으로 시료의 단면을 처리하는 크로스 섹션 폴리셔 처리를 실시한다. 다음으로, 가공면을 대상으로 하여, 주사형 전자 현미경 (SEM) 을 사용하여, 지정의 시야를 촬상하고 관찰한다. 또한, 촬상은 다음의 2 종류에 대해 각각 5 시야씩 실시하는 것으로 한다.After mirror-polishing the cross-section (cross-section parallel to the Z-axis direction) including the power receiving electrode 53, cross-section polisher processing is performed to treat the cross-section of the sample with an ion beam such as argon ions. Next, a target field of view is imaged and observed using a scanning electron microscope (SEM) as a target. In addition, it is assumed that imaging is carried out by 5 fields of view for each of the following two types.

(1) 시야를 100 ㎛ × 100 ㎛ 로 하고, 수전 전극 (53) 과 유지 부재 (10) 의 계면을 포함하는 것(1) The field of view is 100 μm×100 μm, and includes the interface between the power receiving electrode 53 and the holding member 10

(2) 시야를 1 ㎜ × 1 ㎜ 로 하고, 수전 전극 (53) 과 유지 부재 (10) 의 계면을 포함하는 것(2) The field of view is 1 mm×1 mm, and includes the interface between the power receiving electrode 53 and the holding member 10

하기의 2 가지 요건을 만족할 때, 수전 전극 (53) 은 AlN 의 제 2 코트층 (62) 에 의해 덮여 있는 것으로 판단한다.When the following two requirements are satisfied, it is judged that the power receiving electrode 53 is covered by the second coat layer 62 of AlN.

·요건 1 : 상기 (1) 에 있어서의, 수전 전극 (53) 과 유지 부재 (10) 의 계면의 기공 직경과 기공수를 관찰했을 때, 10 개의 시야 화상에 있어서, 0.5 ㎛ 이상, 3 ㎛ 이하의 기공이 평균 2 개 이상 존재하며, 또한, 유지 부재 (10) 와 수전 전극 (53) 에 함유되지 않는 성분의 원소 확산이 없다.Requirement 1: When the pore diameter and the number of pores at the interface between the power receiving electrode 53 and the holding member 10 in (1) were observed, in 10 viewing images, 0.5 µm or more and 3 µm or less There are two or more pores on the average, and there is no element diffusion of components not contained in the holding member 10 and the power receiving electrode 53.

·요건 2 : 상기 (2) 에 있어서의 입계상 성분의 분포를 관찰했을 때, 10 개의 시야 화상 중, 적어도 5 개 이상에서 수전 전극 (53) 과 유지 부재 (10) 의 계면 근방 (계면으로부터 거리 100 ㎛ 이내의 범위) 에 입계상 성분이 적은 영역이 존재하지 않는다.Requirement 2: When observing the distribution of the grain boundary components in (2) above, in at least five of the ten field-of-view images, the vicinity of the interface between the receiving electrode 53 and the holding member 10 (distance from the interface) There is no region with few grain boundary components in the range (within 100 μm).

통상, W 나 Mo 등의 금속 표면 산화물과 AlN 입자 표면의 산화물은, 저온에서 액상을 생성하고, 치밀화하기 때문에, 계면에 기공이 생기기 어렵다. 또, 소결이 진행되면 AlN 의 입계상 성분은 미소결부를 향하여 배출되기 때문에, 입계상 성분의 농도차가 생긴다. 한편, 표면에 AlN 에 의해 형성된 제 2 코트층 (62) 이 존재하는 경우, 금속 표면 산화물과 유지 부재 (10) 의 AlN 입자 표면의 산화물과의 반응에 의한, 저온에서의 액상 생성 반응이 생기지 않기 때문에, 계면 기공이 남기 쉽다. 또, 계면 근방과 그 이외의 지점에서 소결 거동의 차가 생기기 어렵기 때문에, 입계상 성분의 농도차도 생기기 어렵다. 그 때문에, 상기 2 가지 요건을 만족하면, 수전 전극 (53) 은 AlN 의 제 2 코트층 (62) 에 의해 덮여 있다고 판단할 수 있다.Usually, metal surface oxides such as W and Mo and oxides on the surface of AlN particles form a liquid phase at a low temperature and densify, so that pores are hardly formed at the interface. In addition, when the sintering proceeds, the grain boundary component of AlN is discharged toward the unconsolidated portion, resulting in a difference in the concentration of the grain boundary component. On the other hand, in the case where the second coat layer 62 formed of AlN is present on the surface, a liquid phase formation reaction at a low temperature does not occur due to the reaction of the metal surface oxide with the oxide on the surface of the AlN particles of the holding member 10 Therefore, interfacial pores are likely to remain. In addition, since the difference in sintering behavior is unlikely to occur at the vicinity of the interface and at other points, it is also difficult to produce a difference in the concentration of the grain boundary components. Therefore, if the above two requirements are satisfied, it can be determined that the power receiving electrode 53 is covered by the second coat layer 62 of AlN.

또한, 제 3 코트층 (63) 이 AlN 에 의해 형성되어 있는 경우 (즉, 제 3 코트층 (63) 이 유지 부재 (10) 와 동일 재료에 의해 형성되어 있는 경우) 에 있어서, 발열 저항체 (50) 가 AlN 의 제 3 코트층 (63) 에 의해 덮여 있는 것도, 동일한 방법에 의해 특정할 수 있다.Further, in the case where the third coat layer 63 is formed of AlN (that is, when the third coat layer 63 is formed of the same material as the holding member 10), the heat generating resistor 50 ) Can also be specified by the same method as being covered by the AlN third coat layer 63.

B. 성능 평가 : B. Performance evaluation:

상기 서술한 가열 장치 (100) 의 구성을 채용함으로써 상기 서술한 효과가 얻어지는 점에 대해, 성능 평가를 실시하였다. 이하, 그 성능 평가에 대해 설명한다. 도 5 및 도 6 은, 성능 평가 결과를 나타내는 설명도이다.The performance evaluation was performed about the point which the above-mentioned effect is obtained by employing the structure of the above-mentioned heating apparatus 100. The performance evaluation will be described below. 5 and 6 are explanatory diagrams showing performance evaluation results.

도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 성능 평가에는, 26 개의 샘플 (SA1 ∼ SA26) 의 가열 장치가 사용되었다. 각 샘플은, 상기 서술한 실시형태의 가열 장치 (100) 의 제조 방법에 준한 제조 방법으로 제작하였다. 각 샘플은, 수전 전극 (53) 의 재료, 수전 전극 (53) 의 표면에 있어서의 제 1 코트층 (61) 의 유무, 재료 및 두께 (t1), 수전 전극 (53) 의 표면에 있어서의 제 2 코트층 (62) 의 유무 및 재료, 발열 저항체 (50) 의 표면에 있어서의 제 3 코트층 (63) 의 유무 및 재료가, 서로 상이하다.5 and 6, for evaluation of performance, heating devices of 26 samples (SA1 to SA26) were used. Each sample was produced by a manufacturing method according to the manufacturing method of the heating device 100 of the above-described embodiment. Each sample is made of the material of the power receiving electrode 53, the presence or absence of the first coat layer 61 on the surface of the power receiving electrode 53, the material and thickness t1, and the material on the surface of the power receiving electrode 53. The presence/absence and material of the 2 coat layers 62 and the presence/absence and material of the 3rd coat layer 63 on the surface of the heat generating resistor 50 are different from each other.

구체적으로는, 샘플 SA1 ∼ SA12, SA15, SA16, SA18 ∼ SA26 에서는, 상기 실시형태와 동일하게, 수전 전극 (53) 의 표면에 제 1 코트층 (61) 을 형성하고, 샘플 SA13, SA14, S17 에서는, 수전 전극 (53) 의 표면에 제 1 코트층 (61) 을 형성하지 않았다. 또한, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 샘플 SA1 ∼ SA12, SA15, SA16, SA18 ∼ SA26 에서는, 제 1 코트층 (61) 으로서, Ti 와 Zr 과 V 와 Cr 과 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물을 사용하였다. 또, 샘플 SA1 ∼ SA12, SA15 ∼ SA26 에서는, 상기 실시형태와 동일하게, 수전 전극 (53) 의 표면에 제 2 코트층 (62) 을 형성하고, 샘플 SA13, SA14 에서는, 수전 전극 (53) 의 표면에 제 2 코트층 (62) 을 형성하지 않았다. 또한, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 샘플 SA1 ∼ SA12, SA15 ∼ SA26 에서는, 제 2 코트층 (62) 으로서, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물을 사용하고, 모두 제 2 코트층 (62) 의 두께를 5 ㎛ 로 하였다. 또, 샘플 SA11, SA12, SA26 에서는, 상기 실시형태와 동일하게, 발열 저항체 (50) 의 표면에 제 3 코트층 (63) 을 형성하고, 샘플 SA1 ∼ SA10, SA13 ∼ SA25 에서는, 발열 저항체 (50) 의 표면에 제 3 코트층 (63) 을 형성하지 않았다. 또한, 샘플 SA11, SA12 에서는, 제 3 코트층 (63) 으로서 AlN 을 사용하고, 샘플 SA26 에서는, 제 3 코트층 (63) 으로서 ZrN 을 사용하고, 모두 제 3 코트층 (63) 의 두께를 3 ㎛ 로 하였다.Specifically, in samples SA1 to SA12, SA15, SA16, and SA18 to SA26, the first coat layer 61 is formed on the surface of the power receiving electrode 53 in the same manner as in the above embodiments, and samples SA13, SA14, and S17 are provided. In, the first coat layer 61 was not formed on the surface of the power receiving electrode 53. 5 and 6, in samples SA1 to SA12, SA15, SA16, and SA18 to SA26, as the first coat layer 61, at least one of Ti, Zr, V, Cr, Ta, and Nb Nitride containing was used. Further, in samples SA1 to SA12 and SA15 to SA26, the second coat layer 62 is formed on the surface of the receiving electrode 53 in the same manner as in the above embodiment, and in the samples SA13 and SA14, the receiving electrode 53 is No second coat layer 62 was formed on the surface. 5 and 6, in samples SA1 to SA12 and SA15 to SA26, nitrides containing at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb as the second coat layer 62 Was used, and the thickness of the second coat layer 62 was 5 µm. In the samples SA11, SA12, and SA26, the third coat layer 63 is formed on the surface of the heat generating resistor 50 in the same manner as in the above embodiment, and in the samples SA1 to SA10 and SA13 to SA25, the heat generating resistor 50 ) No third coat layer 63 was formed on the surface. In the samples SA11 and SA12, AlN was used as the third coat layer 63, and in the samples SA26, ZrN was used as the third coat layer 63, and the thickness of the third coat layer 63 was all 3 It was made into micrometer.

또, 성능 평가로서, 각 샘플에 대해, 유지 부재 (10) 의 유지면 (S1) 의 온도 편차를 측정하였다. 보다 상세하게는, 유지 부재 (10) 의 유지면 (S1) 에 흑색화한 더미 웨이퍼를 재치하고, 단자 부재 (70) 를 개재하여 발열 저항체 (50) 에 전력을 공급함으로써 각 샘플의 가열 장치를 승온시키고, 더미 웨이퍼의 표면 온도를 측정하였다. 더미 웨이퍼의 표면 온도가 500 ℃ 에 도달한 시점으로부터 15 분간, 단자 부재 (70) 를 개재한 공급 전력을 동일한 값으로 유지하고, 그 후, 더미 웨이퍼 내에 있어서의 최대 온도차를, 유지면 (S1) 의 온도 편차로서 측정하였다.Moreover, as a performance evaluation, the temperature deviation of the holding surface S1 of the holding member 10 was measured for each sample. More specifically, the heating device for each sample is provided by placing a dummy wafer blackened on the holding surface S1 of the holding member 10 and supplying electric power to the heating resistor 50 via the terminal member 70. The temperature was raised and the surface temperature of the dummy wafer was measured. For 15 minutes from the time when the surface temperature of the dummy wafer reaches 500°C, the supply power via the terminal member 70 is maintained at the same value, and thereafter, the maximum temperature difference in the dummy wafer is held by the holding surface S1. It was measured as the temperature deviation.

또, 성능 평가로서, 각 샘플에 대해 내열 시험을 실시하였다. 보다 상세하게는, 각 샘플을 600 ℃ 로 가열하고, 50 시간 경과 및 100 시간 경과의 타이밍에서, 단자 부재 (70) 의 탈락의 유무를 확인함과 함께, 유지 부재 (10) 의 균열의 유무를 확인하였다.In addition, as a performance evaluation, a heat resistance test was performed on each sample. More specifically, each sample was heated to 600°C, and the presence or absence of the terminal member 70 was checked at the timing of 50 hours and 100 hours, and the presence or absence of cracks in the holding member 10 was confirmed. Confirmed.

도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 수전 전극 (53) 의 표면에 제 2 코트층 (62) 을 형성하지 않은 샘플 SA13, SA14 에서는, 600 ℃, 50 시간의 내열 시험에 있어서 단자 부재 (70) 의 탈락이 발생하였다. 또, 이들 샘플에서는, 유지면 (S1) 의 온도 편차 (온도차) 가 10 ℃ 이상으로 비교적 큰 값이 되었다. 이들 샘플에서는, 수전 전극 (53) 의 표면에 제 2 코트층 (62) 이 존재하지 않기 때문에, 유지 부재 (10) 의 소성시에, 노 내 분위기나 원료 유래의 불순물이, 치밀화하기 전의 유지 부재 (10) 의 재료의 성형체 중에 진입하여 수전 전극 (53) 과 반응함으로써, 수전 전극 (53) 의 표면에 변질층이 비교적 많이 형성되고, 수전 전극 (53) 과 단자 부재 (70) 사이의 접속 불량이 발생함과 함께, 수전 전극 (53) 의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체 (50) 의 발열량의 편차가 발생하고, 유지면 (S1) 의 온도 편차가 발생한 것으로 생각된다. 또한, 이들 샘플 중의 샘플 SA13 에서는, 600 ℃, 50 시간의 내열 시험에 있어서, 유지 부재 (10) 에 있어서의 수전 전극 (53) 의 모서리부와의 접촉 지점 부근에 균열의 발생이 확인되었다. 이 샘플에서는, 수전 전극 (53) 의 표면에, 유지 부재 (10) 의 형성 재료인 AlN 과의 열팽창차가 큰 변질층이 비교적 많이 형성되었기 때문에, 유지 부재 (10) 와 변질층 사이의 열팽창차에서 기인하여 유지 부재 (10) 에 균열이 발생한 것으로 생각된다.5 and 6, in samples SA13 and SA14 in which the second coat layer 62 was not formed on the surface of the power receiving electrode 53, the terminal member 70 was subjected to a heat resistance test at 600°C for 50 hours. Dropout occurred. Moreover, in these samples, the temperature deviation (temperature difference) of the holding surface S1 was a relatively large value of 10°C or higher. In these samples, since the second coat layer 62 does not exist on the surface of the power receiving electrode 53, during the firing of the holding member 10, the atmosphere in the furnace and impurities derived from the raw material are held before densifying. By entering the molded body of the material of (10) and reacting with the receiving electrode 53, a relatively large number of deterioration layers are formed on the surface of the receiving electrode 53, and the connection between the receiving electrode 53 and the terminal member 70 is defective. It is considered that, while this occurs, a deviation in the amount of heat generated in the heat generating resistor 50 resulting from a deviation in the resistance value of the power receiving electrode 53 occurs, and a temperature deviation in the holding surface S1 occurs. In addition, in the sample SA13 in these samples, in the heat resistance test at 600°C for 50 hours, the occurrence of cracks was confirmed in the vicinity of the contact point with the corner portion of the power receiving electrode 53 in the holding member 10. In this sample, since a relatively large number of deterioration layers having a large thermal expansion difference with AlN, which is a material for forming the holding member 10, was formed on the surface of the receiving electrode 53, in the thermal expansion difference between the holding member 10 and the deterioration layer. It is considered that cracks have occurred in the holding member 10 due to this.

이에 대하여, 수전 전극 (53) 의 표면에 제 2 코트층 (62) 을 형성한 샘플 SA1 ∼ SA12, SA15 ∼ SA26 에서는, 600 ℃, 50 시간의 내열 시험에 있어서 단자 부재 (70) 의 탈락은 발생하지 않았다. 또, 이들 샘플에서는, 유지면 (S1) 의 온도 편차 (온도차) 가 9 ℃ 이하로 비교적 작은 값이 되었다. 또한, 이들 샘플 중, 샘플 SA17 에서는, 수전 전극 (53) 의 표면에 제 1 코트층 (61) 이 형성되지 않았지만, 역시 600 ℃, 50 시간의 내열 시험에 있어서 단자 부재 (70) 의 탈락은 발생하지 않고, 유지면 (S1) 의 온도 편차 (온도차) 가 9 ℃ 이하로 비교적 작은 값이 되었다. 이들 샘플에서는, 수전 전극 (53) 의 표면을 덮는 제 2 코트층 (62) 의 존재에 의해, 유지 부재 (10) 의 소성시에, 수전 전극 (53) 이 불순물과 반응하여 수전 전극 (53) 의 표면에 변질층이 형성되는 것이 억제되고, 수전 전극 (53) 과 단자 부재 (70) 사이의 접속 불량의 발생이나, 수전 전극 (53) 의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체 (50) 의 발열량의 편차의 발생이 억제된 것으로 생각된다. 또한, 이들 샘플에서는, 600 ℃, 50 시간의 내열 시험에 있어서, 유지 부재 (10) 에 있어서의 균열의 발생은 확인되지 않았다. 이들 샘플에서는, 수전 전극 (53) 의 표면에, 유지 부재 (10) 의 형성 재료인 AlN 과의 열팽창차가 큰 변질층이 형성되는 것이 억제되었기 때문에, 유지 부재 (10) 와 변질층 사이의 열팽창차에서 기인하는 유지 부재 (10) 의 균열의 발생이 억제된 것으로 생각된다.On the other hand, in the samples SA1 to SA12 and SA15 to SA26 in which the second coat layer 62 was formed on the surface of the power receiving electrode 53, the terminal member 70 was dropped in the heat resistance test at 600°C for 50 hours. Did not do it. Moreover, in these samples, the temperature deviation (temperature difference) of the holding surface S1 was relatively small at 9°C or less. In addition, among these samples, in sample SA17, although the first coat layer 61 was not formed on the surface of the power receiving electrode 53, the terminal member 70 was also eliminated in the heat resistance test at 600°C for 50 hours. Without doing so, the temperature deviation (temperature difference) of the holding surface S1 became a relatively small value of 9°C or less. In these samples, when the holding member 10 is fired by the presence of the second coat layer 62 covering the surface of the receiving electrode 53, the receiving electrode 53 reacts with impurities and the receiving electrode 53 The formation of a deterioration layer on the surface of the substrate is suppressed, and the amount of heat generated by the heat generating resistor 50 resulting from the occurrence of a defective connection between the power receiving electrode 53 and the terminal member 70 or a variation in the resistance value of the power receiving electrode 53 It is thought that the occurrence of the deviation of is suppressed. In addition, in these samples, in the heat resistance test at 600°C for 50 hours, the occurrence of cracks in the holding member 10 was not confirmed. In these samples, the formation of a deterioration layer having a large thermal expansion difference with AlN as a material for forming the holding member 10 on the surface of the receiving electrode 53 was suppressed, so that the thermal expansion difference between the holding member 10 and the deterioration layer was suppressed. It is thought that the generation|occurrence|production of the crack of the holding member 10 originating from is suppressed.

이 성능 평가 결과에 의해, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면과 단자 부재 (70) 와의 접속면을 제외한 표면의 적어도 일부가, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성된 제 2 코트층 (62) 에 덮여 있으면, 수전 전극 (53) 의 표면에 변질층이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는, 수전 전극 (53) 과 발열 저항체 (50) 또는 단자 부재 (70) 와의 사이의 접속 불량의 발생이나, 수전 전극 (53) 의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체 (50) 의 발열량의 편차의 발생을 억제할 수 있고, 그 결과, 유지 부재 (10) 의 유지면 (S1) 의 온도의 편차를 억제할 수 있는 것이 확인되었다.As a result of this performance evaluation, at least a part of the surface of the receiving electrode 53 except for the contact surface with the heat generating resistor 50 and the connection surface with the terminal member 70, Al, Ti, Zr, V, Ta, When the second coat layer 62 formed of nitride containing at least one of Nb is covered, formation of a deterioration layer on the surface of the power receiving electrode 53 can be suppressed, and furthermore, the power receiving electrode 53 The occurrence of a connection failure between the overheating resistor 50 or the terminal member 70 or the variation in the amount of heat generated in the heat generating resistor 50 resulting from the variation in the resistance value of the power receiving electrode 53 can be suppressed, As a result, it was confirmed that the variation in temperature of the holding surface S1 of the holding member 10 can be suppressed.

또한, 수전 전극 (53) 의 표면에 제 2 코트층 (62) 을 형성한 샘플 SA1 ∼ SA12, SA15 ∼ SA26 중, 발열 저항체 (50) 의 표면에 제 3 코트층 (63) 을 형성한 샘플 SA11, SA12, SA26 에서는, 유지면 (S1) 의 온도 편차 (온도차) 가 4 ℃ 이하로 매우 작은 값이 되었다. 이들 샘플에서는, 발열 저항체 (50) 의 표면을 덮는 제 3 코트층 (63) 의 존재에 의해, 유지 부재 (10) 의 소성시에, 발열 저항체 (50) 가 불순물과 반응하여 발열 저항체 (50) 의 표면에 변질층이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 발열 저항체 (50) 의 저항치의 편차에서 기인하는 발열 저항체 (50) 의 발열량의 편차의 발생이 억제된 것으로 생각된다. 이 성능 평가 결과에 의해, 발열 저항체 (50) 의 표면 중, 수전 전극 (53) 과의 접촉면을 제외한 표면의 적어도 일부가, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성된 제 3 코트층 (63) 에 덮여 있는 것이 바람직한 것이 확인되었다.Further, among samples SA1 to SA12 and SA15 to SA26 in which the second coat layer 62 was formed on the surface of the power receiving electrode 53, sample SA11 in which the third coat layer 63 was formed on the surface of the heat generating resistor 50 , SA12, SA26, the temperature deviation (temperature difference) of the holding surface S1 was 4°C or less, which was a very small value. In these samples, the presence of the third coat layer 63 covering the surface of the heat generating resistor 50 causes the heat generating resistor 50 to react with impurities during firing of the holding member 10 to generate the heat generating resistor 50 It is considered that the formation of a deterioration layer on the surface of can be suppressed, and the occurrence of variation in the amount of heat generated by the heat generating resistor 50 resulting from the variation in the resistance value of the heat generating resistor 50 is suppressed. As a result of this performance evaluation, at least a part of the surface of the heat generating resistor 50 excluding the contact surface with the power receiving electrode 53 contains at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb. It was confirmed that it is preferable to be covered with the third coat layer 63 formed of nitride.

또, 수전 전극 (53) 의 표면에 제 1 코트층 (61) 을 형성한 샘플 SA1 ∼ SA12, SA15, SA16, SA18 ∼ SA26 중, 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 가 0.3 ㎛ 미만인 샘플 SA1, SA15, 및 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 가 60 ㎛ 를 초과하는 샘플 SA2, SA16 에서는, 상기 서술한 바와 같이 600 ℃, 50 시간의 내열 시험에 있어서는 단자 부재 (70) 의 탈락이 발생하지 않았지만, 보다 엄격한 조건인 600 ℃, 100 시간의 내열 시험에 있어서 단자 부재 (70) 의 탈락이 발생하였다. 이에 대하여, 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 가 0.3 ㎛ 이상, 60 ㎛ 이하인 샘플 SA3 ∼ SA12, SA18 ∼ SA26 에서는, 600 ℃, 100 시간의 내열 시험에 있어서도 단자 부재 (70) 의 탈락은 발생하지 않았다. 샘플 SA3 ∼ SA12, SA18 ∼ SA26 에서는, 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 가 과도하게 얇지 않기 (0.3 ㎛ 이상이기) 때문에, 제 1 코트층 (61) 의 존재에 의해, 수전 전극 (53) 의 표면에 변질층이 형성되는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있고, 또, 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 가 과도하게 두껍지는 않기 (60 ㎛ 이하이기) 때문에, 수전 전극 (53) 과 제 1 코트층 (61) 사이의 선팽창차에서 기인하여 제 1 코트층 (61) 에 생기는 응력을 작게 할 수 있고, 그 응력에 의해 제 1 코트층 (61) 에 크랙이 생겨 변질층의 형성을 억제할 수 없다고 하는 사태의 발생을 방지할 수 있었던 것으로 생각된다. 이 성능 평가 결과에 의해, 제 1 코트층 (61) 의 두께 (t1) 는 0.3 ㎛ 이상, 60 ㎛ 이하인 것이 바람직한 것이 확인되었다.Moreover, among the samples SA1 to SA12, SA15, SA16, and SA18 to SA26 in which the first coat layer 61 was formed on the surface of the power receiving electrode 53, the thickness t1 of the first coat layer 61 is less than 0.3 µm. In samples SA2, SA16 in which the thickness t1 of the samples SA1, SA15, and the first coat layer 61 exceeds 60 µm, the terminal member 70 is subjected to a heat resistance test at 600° C. for 50 hours as described above. Does not occur, but in the more severe condition of the heat resistance test at 600° C. for 100 hours, the terminal member 70 has been dropped. On the other hand, in samples SA3 to SA12 and SA18 to SA26 in which the thickness t1 of the first coat layer 61 is 0.3 µm or more and 60 µm or less, the terminal member 70 is eliminated even in the heat resistance test at 600° C. for 100 hours. Did not occur. In the samples SA3 to SA12 and SA18 to SA26, because the thickness t1 of the first coat layer 61 is not excessively thin (0.3 µm or more), the presence of the first coat layer 61 causes the receiving electrode ( Since the deterioration layer is formed on the surface of 53) can be more reliably suppressed, and the thickness t1 of the first coat layer 61 is not excessively thick (below 60 µm), the receiving electrode ( 53) The stress generated in the first coat layer 61 due to the linear expansion difference between the first coat layer 61 and the first coat layer 61 can be reduced, and cracks are formed in the first coat layer 61 due to the stress. It is thought that it was possible to prevent the occurrence of a situation in which the formation of the substance could not be suppressed. From the results of the performance evaluation, it was confirmed that the thickness t1 of the first coat layer 61 is preferably 0.3 μm or more and 60 μm or less.

C. 변형예 : C. Modifications:

본 명세서에서 개시되는 기술은, 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 형태로 변형할 수 있고, 예를 들어 다음과 같은 변형도 가능하다.The technique disclosed in this specification is not limited to the above-described embodiment, and can be modified in various forms without departing from the gist thereof, and for example, the following modifications are also possible.

상기 실시형태에 있어서의 가열 장치 (100) 의 구성은, 어디까지나 예시이고, 여러 가지로 변형 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 수전 전극 (53) 과 단자 부재 (70) 가 납땜부 (56) 에 의해 접합되어 있지만, 수전 전극 (53) 과 단자 부재 (70) 의 열팽창차에 의한 응력을 완화하기 위해, 수전 전극 (53) 과 단자 부재 (70) 사이에, 예를 들어 코바르 등의 금속에 의해 형성된 완충 부재가 배치되어 있어도 된다.The configuration of the heating device 100 in the above embodiment is merely an example and can be modified in various ways. For example, in the above embodiment, the power receiving electrode 53 and the terminal member 70 are joined by the soldering portion 56, but the stress caused by the thermal expansion difference between the power receiving electrode 53 and the terminal member 70 is reduced. For relaxation, a buffer member formed of, for example, a metal such as Kovar, may be disposed between the power receiving electrode 53 and the terminal member 70.

또한 상기 실시형태에서는, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면의 대부분 (예를 들어 80 ％ 이상) 이 제 1 코트층 (61) 에 덮여 있지만, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면의 적어도 일부가 제 1 코트층 (61) 에 덮여 있으면 된다. 또, 제 1 코트층 (61) 의 형성은 생략되어도 된다. 동일하게, 상기 실시형태에서는, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면과 단자 부재 (70) 와의 접속면을 제외한 표면의 대부분 (예를 들어 80 ％ 이상) 이 제 2 코트층 (62) 에 덮여 있지만, 수전 전극 (53) 의 표면 중, 발열 저항체 (50) 와의 접촉면과 단자 부재 (70) 와의 접속면을 제외한 표면의 적어도 일부가 제 2 코트층 (62) 에 덮여 있으면 된다. 동일하게, 상기 실시형태에서는, 발열 저항체 (50) 의 표면 중, 수전 전극 (53) 과의 접촉면을 제외한 표면의 대부분 (예를 들어 80 ％ 이상) 이 제 3 코트층 (63) 에 덮여 있지만, 발열 저항체 (50) 의 표면 중, 수전 전극 (53) 과의 접촉면을 제외한 표면의 적어도 일부가 제 3 코트층 (63) 에 덮여 있으면 된다. 또, 제 3 코트층 (63) 의 형성은 생략되어도 된다.Moreover, in the said embodiment, although most (for example, 80% or more) of the contact surface with the heat generating resistor 50 among the surfaces of the receiving electrode 53 is covered with the 1st coat layer 61, the receiving electrode 53 is Of the surfaces, at least a portion of the contact surface with the heat generating resistor 50 may be covered with the first coat layer 61. Moreover, the formation of the first coat layer 61 may be omitted. Similarly, in the above-mentioned embodiment, most of the surfaces (for example, 80% or more) of the surface of the receiving electrode 53 except for the contact surface with the heat generating resistor 50 and the connecting surface with the terminal member 70, the second coat Although the layer 62 is covered, if the second coat layer 62 is covered with at least a part of the surface of the power receiving electrode 53 except for the contact surface with the heat generating resistor 50 and the connection surface with the terminal member 70 do. Similarly, in the above-described embodiment, most of the surface of the heat generating resistor 50 (for example, 80% or more) except the contact surface with the power receiving electrode 53 is covered with the third coat layer 63, Of the surfaces of the heat generating resistor 50, at least a portion of the surface other than the contact surface with the power receiving electrode 53 may be covered with the third coat layer 63. Moreover, the formation of the third coat layer 63 may be omitted.

또, 상기 실시형태에서는, 유지 부재 (10) 의 내부에 1 개의 발열 저항체 (50) 가 배치되어 있지만, 유지 부재 (10) 의 내부에 복수의 발열 저항체 (50) 가 배치되어 있어도 된다. 그러한 구성에서는, 복수의 발열 저항체 (50) 의 각각에 대응시켜진 복수 세트의 수전 전극 (53) 및 단자 부재 (70) 등이 형성된다.Moreover, in the said embodiment, although one heat generating resistor 50 is arrange|positioned inside the holding member 10, the some heat generating resistor 50 may be arrange|positioned inside the holding member 10. In such a configuration, a plurality of sets of power receiving electrodes 53, terminal members 70, and the like, which are associated with each of the plurality of heat generating resistors 50, are formed.

또, 상기 실시형태의 가열 장치 (100) 를 구성하는 각 부재의 형상이나 개수, 형성 재료 등은, 어디까지나 일례이고, 여러 가지로 변형 가능하다. 또, 상기 실시형태에 있어서의 가열 장치 (100) 의 제조 방법은 어디까지나 일례이고, 여러 가지로 변형 가능하다.In addition, the shape, number, and forming material of each member constituting the heating apparatus 100 of the above-described embodiment are examples only and can be modified in various ways. Moreover, the manufacturing method of the heating apparatus 100 in the said embodiment is an example to the last, and can be modified in various ways.

또, 상기 실시형태에서는, 가열 장치 (100) 의 구성에 대해 상세히 설명했지만, 본 명세서에 개시된 기술은, 질화알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹스 소결체에 의해 형성된 세라믹스 부재와, 세라믹스 부재의 내부에 배치된 금속제의 발열 저항체와, 발열 저항체와 접하는 도전성의 급전 접속 부재와, 급전 접속 부재와 전기적으로 접속된 도전성의 급전 단자를 구비하고, 세라믹스 부재의 표면 상에 대상물을 유지하는 유지 장치 일반에 대해, 동일하게 적용 가능하다.Moreover, although the structure of the heating apparatus 100 was explained in detail in the above embodiment, the technique disclosed in this specification is made of a ceramic member formed of a ceramic sintered body containing aluminum nitride as a main component, and a metal disposed inside the ceramic member. The same is true for a holding device having a heat generating resistor, a conductive feeding connecting member in contact with the heating resistor, and a conductive feeding terminal electrically connected to the feeding connecting member, and holding an object on the surface of the ceramic member. It is applicable.

10 : 유지 부재, 12 : 오목부, 20 : 지지 부재, 22 : 관통공, 30 : 접합부, 50 : 발열 저항체, 53 : 수전 전극, 56 : 납땜부, 61 : 제 1 코트층, 62 : 제 2 코트층, 63 : 제 3 코트층, 70 : 단자 부재, 100 : 가열 장치, S1 : 유지면, S2 : 이면, S3 : 상면, S4 : 하면, S5 : 하면, S6 : 상면, W : 반도체 웨이퍼10: holding member, 12: concave, 20: support member, 22: through hole, 30: junction, 50: heating resistor, 53: receiving electrode, 56: soldering unit, 61: first coat layer, 62: second Coat layer, 63: 3rd coat layer, 70: terminal member, 100: heating device, S1: holding surface, S2: back surface, S3: upper surface, S4: lower surface, S5: lower surface, S6: upper surface, W: semiconductor wafer

Claims (5)

제 1 표면을 갖고, 질화알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹스 소결체에 의해 형성된 세라믹스 부재와,
상기 세라믹스 부재의 내부에 배치된 금속제의 발열 저항체와,
상기 발열 저항체와 접하는 도전성의 급전 접속 부재와,
상기 급전 접속 부재와 전기적으로 접속된 도전성의 급전 단자
를 구비하고, 상기 세라믹스 부재의 상기 제 1 표면 상에 대상물을 유지하는 유지 장치에 있어서,
상기 급전 접속 부재의 표면 중, 상기 발열 저항체와의 접촉면과 상기 급전 단자와의 접속면을 제외한 표면의 적어도 일부가, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성된 제 2 코트층에 덮여 있는 것을 특징으로 하는 유지 장치.A ceramic member having a first surface and formed of a ceramic sintered body containing aluminum nitride as a main component,
A metal heating resistor disposed inside the ceramic member,
A conductive feeding connecting member in contact with the heating resistor,
A conductive power supply terminal electrically connected to the power supply connection member
In the holding device for holding an object on the first surface of the ceramic member, comprising:
Among the surfaces of the feed connection member, at least a part of the surface excluding the contact surface with the heat generating resistor and the connection surface with the feed terminal is in a nitride containing at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb. A holding device, characterized in that it is covered with the second coat layer formed by. 제 1 항에 있어서,
상기 급전 접속 부재의 표면 중, 상기 발열 저항체와의 접촉면의 적어도 일부가, Ti 와 Zr 과 V 와 Cr 과 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성된 제 1 코트층에 덮여 있는 것을 특징으로 하는 유지 장치.According to claim 1,
Among the surfaces of the feeding connection member, at least a part of the contact surface with the heat generating resistor is covered with a first coat layer formed of a nitride containing at least one of Ti, Zr, V, Cr, Ta, and Nb. Holding device. 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 코트층의 두께는, 0.3 ㎛ 이상, 60 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 유지 장치.According to claim 2,
The holding device, characterized in that the thickness of the first coat layer is 0.3 μm or more and 60 μm or less. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발열 저항체의 표면 중, 상기 급전 접속 부재와의 접촉면을 제외한 표면의 적어도 일부가, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물에 의해 형성된 제 3 코트층에 덮여 있는 것을 특징으로 하는 유지 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
Of the surfaces of the heat generating resistor, at least a part of the surface other than the contact surface with the power supply connecting member is covered with a third coat layer formed of a nitride containing at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb. Holding device characterized in that. 제 1 표면을 갖고, 질화알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹스 소결체에 의해 형성된 세라믹스 부재와, 상기 세라믹스 부재의 내부에 배치된 금속제의 발열 저항체와, 상기 발열 저항체와 접하는 도전성의 급전 접속 부재와, 상기 급전 접속 부재와 전기적으로 접속된 도전성의 급전 단자를 구비하고, 상기 세라믹스 부재의 상기 제 1 표면 상에 대상물을 유지하는 유지 장치의 제조 방법에 있어서,
상기 급전 접속 부재의 표면 중, 상기 발열 저항체와의 접촉면과 상기 급전 단자와의 접속면을 제외한 표면의 적어도 일부에, Al 과 Ti 와 Zr 과 V 와 Ta 와 Nb 의 적어도 1 개를 함유하는 질화물인 코트층을 형성하는 공정과,
상기 발열 저항체와 상기 코트층이 형성된 상기 급전 접속 부재가 내부에 배치된 상기 세라믹스 부재를 소성에 의해 제작하는 공정
을 구비하는 것을 특징으로 하는 유지 장치의 제조 방법.
A ceramic member having a first surface and formed of a ceramic sintered body containing aluminum nitride as a main component, a metal heat generating resistor disposed inside the ceramic member, and a conductive feeding connecting member in contact with the heating resistor, and the feeding connecting In the manufacturing method of the holding|maintenance apparatus provided with the electrically conductive feeding terminal electrically connected with a member and holding an object on the said 1st surface of the said ceramic member,
A nitride containing at least one of Al, Ti, Zr, V, Ta, and Nb on at least a portion of the surface of the feed connecting member, except for a contact surface with the heat generating resistor and a connecting surface with the feed terminal. Forming a coat layer,
Process of manufacturing the ceramics member in which the heat-resistant resistor and the feed connecting member on which the coat layer is formed are disposed, by firing
The manufacturing method of the holding apparatus characterized by including the.
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